JP5317056B2 - Identification and utilization of transporters responsible for chemical transmission of aspartic acid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、新規のアスパラギン酸トランスポーターの分野に関する。さらに、本発明は、アスパラギン酸トランスポーターの輸送活性を調節する薬剤のスクリーニング、ならびに、アスパラギン酸の代謝異常が関連する疾患を予防・治療するための薬剤のスクリーニングに関する。 The present invention relates to the field of novel aspartic acid transporters. Furthermore, the present invention relates to screening for drugs that modulate the transport activity of aspartic acid transporters, and screening for drugs for preventing / treating diseases associated with abnormal metabolism of aspartic acid.
アスパラギン酸は元々細菌の化学走性因子として同定され、化学伝達物質として長い歴史を持っている。ヒトを含む哺乳動物の脳においては、脳スライスに刺激を与えるとグルタミン酸、γアミノ酪酸(GABA)とともに遊離してくることが30年以上前に判明している。いずれのアミノ酸も神経に興奮(ないし抑制)作用を示すことから神経伝達物質であると考えられてきた。これらのアミノ酸が化学伝達として機能するためには、(1)神経末端に存在するシナプス小胞にまず濃縮された後シナプス間隙にエキソサイトーシスされること、(2)放出されたアミノ酸が受容体に結合すること、(3)その後、神経ないしグリア細胞に吸収されシナプス間隙中からなくなることが必要である。最後の過程は原形質膜に存在するNa+駆動型トランスポーターが司っている。この30年の間に、グルタミン酸とγアミノ酪酸における上述の(1〜3)を司るタンパク質因子は解明された。すなわち、グルタミン酸については、3種類のvesicularglutamate transporter VGLUT1, VGLUT2, VGLUT3)(トランスポーターとしての分類ではSLC17A6〜8と称される)がシナプス小胞に存在し、グルタミン酸の小胞内濃縮を司る。放出されたグルタミン酸は各種のグルタミン酸受容体に結合し、シグナルを伝達し、原形質膜型グルタミン酸トランスポーターにより回収される。γアミノ酪酸の化学伝達にいてもvesicularGABAtransporterとGABA受容体ならびに原形質膜型GABAトランスポーターが既に知られている。一方、アスパラギン酸の化学伝達機構は不明であった。アスパラギン酸はグルタミン酸と同じ酸性アミノ酸(生体内でアニオンとなる)であるが、炭素が一つ少ない。アスパラギン酸は特に海馬に多く含まれている。海馬のCA3神経末端においては、アスパラギン酸はシナプス小胞に含まれており。刺激により放出される(非特許文献1:Zhouetal, 1995, Journal of Neurochemistry 64, 1556-1566)。そして、放出されたアスパラギン酸はNMDA受容体に結合しシグナルを伝達すると考えられる。また、細胞外のアスパラギン酸は原形質型グルタミン酸トランスポーターのよい基質であり効率的に細胞内に再吸収される。さらに本発明者らは松果体もアスパラギン酸を濃縮しエキソサイトーシスしていることを報告した(非特許文献2:Yatsushiroetal, 1997 J Neurochem. 69, 340-347)。Aspartic acid was originally identified as a chemotactic factor for bacteria and has a long history as a chemical transmitter. In the brains of mammals including humans, it has been found more than 30 years ago that when brain slices are stimulated, they are released together with glutamic acid and γ-aminobutyric acid (GABA). All amino acids have been considered to be neurotransmitters because they exhibit excitatory (or inhibitory) action on nerves. In order for these amino acids to function as chemical transmission, (1) they are first concentrated in synaptic vesicles present at the nerve terminals and then exocytosed in the synaptic cleft, (2) the released amino acids are receptors (3) After that, it is necessary to be absorbed by nerves or glial cells and disappear from the synaptic cleft. The last process is governed by the Na + driven transporter present in the plasma membrane. During these 30 years, the protein factors governing the above (1-3) in glutamic acid and γ-aminobutyric acid have been elucidated. That is, with respect to glutamic acid, three types of vesicularglutamate transporters VGLUT1, VGLUT2, and VGLUT3) (referred to as SLC17A6-8 in the classification as transporters) are present in synaptic vesicles and govern the concentration of glutamic acid in the vesicles. The released glutamate binds to various glutamate receptors, transmits a signal, and is collected by the plasma membrane glutamate transporter. Regarding chemical transfer of γ-aminobutyric acid, vesicular GABA transporter, GABA receptor and plasma membrane type GABA transporter are already known. On the other hand, the chemical transmission mechanism of aspartic acid was unknown. Aspartic acid is the same acidic amino acid as glutamic acid (which becomes an anion in vivo), but has one less carbon. Aspartic acid is particularly abundant in the hippocampus. In the hippocampal CA3 nerve endings, aspartic acid is contained in synaptic vesicles. Released by stimulation (Non-Patent Document 1: Zhouetal, 1995, Journal of Neurochemistry 64, 1556-1566). The released aspartic acid is thought to bind to the NMDA receptor and transmit a signal. In addition, extracellular aspartic acid is a good substrate for the protoplasmic glutamate transporter and is efficiently reabsorbed into the cell. Furthermore, the present inventors have reported that the pineal gland also concentrates aspartic acid and exocytoses (Non-patent Document 2: Yatsushiroetal, 1997 J Neurochem. 69, 340-347).
上記に示される神経伝達物質としてのアスパラギン酸の特徴から、アスパラギン酸トランスポーターの機能を調節する薬剤は、神経細胞の疾患、例えば、海馬のCA3神経に関連する疾患の予防・治療に有用であることが予想される。従って、本発明は、神経細胞の疾患、例えば、海馬のCA3神経に関連する疾患の予防薬・治療薬の候補物質を提供するスクリーニング法を提供することを可能とすると考えられる。 Due to the characteristics of aspartic acid as a neurotransmitter shown above, a drug that regulates the function of aspartic acid transporter is useful for the prevention and treatment of diseases of nerve cells, for example, diseases related to CA3 nerve of hippocampus. It is expected that. Therefore, it is considered that the present invention makes it possible to provide a screening method that provides a candidate substance for a prophylactic / therapeutic agent for a neuronal disease, for example, a disease associated with the hippocampal CA3 nerve.
そこで、アスパラギン酸の輸送を担うタンパク質をコードする遺伝子の同定が望まれていた。 Thus, identification of a gene encoding a protein responsible for aspartic acid transport has been desired.
アスパラギン酸の化学伝達機構を実証するためには、シナプス小胞に蓄積するためのトランスポーター(仮想的に小胞型アスパラギン酸トランスポーター、vesicularaspartate transporter, VaspTと呼ぶ)の存在を示す必要があった。しかしながら、VGLUTがアスパラギン酸を基質とはしない(非特許文献3:MoriyamaYand Yamamoto A, J Biochem (Tokyo).135, 155-163)ことから、シナプス小胞におけるアスパラギン酸を濃縮する機構は、少なくともグルタミン酸輸送機構とは異なる機構によって輸送されると考えられており、その機構に関与する具体的なタンパク質は不明であった。 In order to demonstrate the chemical transfer mechanism of aspartate, it was necessary to show the existence of a transporter (virtual vesicular-type aspartate transporter, VaspT) that accumulates in synaptic vesicles. . However, since VGLUT does not use aspartic acid as a substrate (Non-patent Document 3: Moriyama Yand Yamamoto A, J Biochem (Tokyo). 135, 155-163), the mechanism for concentrating aspartic acid in synaptic vesicles is at least glutamic acid. It is thought that it is transported by a mechanism different from the transport mechanism, and the specific protein involved in the mechanism was unknown.
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
アスパラギン酸輸送を担うトランスポーターおよびそれをコードする遺伝子を同定し、さらに、そのようなトランスポーターを含む人工膜を用いる、トランスポーターの活性調節剤のスクリーニング法を提供することを、本発明の課題とする。さらに、そのようなスクリーニング法によって、アスパラギン酸代謝が関与する疾患の予防剤・治療剤の候補物質を提供することもまた、本発明の課題である。 It is an object of the present invention to identify a transporter responsible for aspartate transport and a gene encoding the transporter, and further to provide a screening method for a transporter activity regulator using an artificial membrane containing such a transporter. And Furthermore, it is also an object of the present invention to provide candidate substances for prophylactic / therapeutic agents for diseases involving aspartic acid metabolism by such screening methods.
本発明者らは、以下の実施例に記載される独創的方法により、アスパラギン酸トランスポーターの同定およびその機能解析を行うことによって、本発明を完成した。 The present inventors have completed the present invention by identifying an aspartic acid transporter and analyzing its function by an original method described in the following Examples.
本発明によって以下が提供される。
(項目1) 配列番号1に記載の核酸配列を含む核酸の相補鎖とストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸であって、アスパラギン酸輸送活性を有するポリペプチドをコードする核酸、
配列番号1に記載の核酸配列と少なくとも80%相同な配列を含む核酸であって、アスパラギン酸輸送活性を有するポリペプチドをコードする核酸、
配列番号2に記載されるアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードする核酸、および
配列番号2に記載されるアミノ酸配列において1または数個の変異、置換、挿入または欠失を含むアミノ酸配列を有し、かつアスパラギン酸輸送活性を有するポリペプチドをコードする核酸
からなる群から選択される、核酸によってコードされるポリペプチドを含む、人工膜。
(項目2) 膜小胞である、項目1に記載の人工膜。
(項目3) リポソームである、項目1に記載の人工膜。
(項目4) さらに、プロトンポンプを含む、項目1に記載の人工膜。
(項目5) 前記プロトンポンプがFoF1−ATPaseである、項目4に記載の人工膜。
(項目6) さらに、膜電位形成剤を含む、項目1に記載の人工膜。
(項目7) 前記膜電位形成剤がバリノマイシンである、項目6に記載の人工膜。
(項目8) アスパラギン酸輸送タンパク質の活性調節剤のスクリーニング法であって、
(a)項目1に記載の人工膜を提供する工程;
(b)該人工膜に候補薬物を接触させる工程;
(c)該人工膜のアスパラギン酸輸送活性を測定する工程;および、
(d)工程(c)で測定されたアスパラギン酸輸送活性から、該候補薬物がアスパラギン酸輸送タンパク質の活性調節剤であるか否かを決定する工程;
を包含する、方法。
(項目9) 前記活性調節剤が阻害剤である、項目8に記載の方法。
(項目10) 前記活性調節剤が活性促進剤である、項目8に記載の方法。
(項目11) 項目8に記載の方法によって得られた、アスパラギン酸輸送タンパク質の活性調節剤。
(項目12) 前記(a)の人工膜が、さらに、プロトンポンプを含む、項目8に記載の方法。
(項目13) 前記プロトンポンプがFoF1−ATPaseである、項目12に記載の方法。
(項目14) 前記(a)の人工膜が、さらに、膜電位形成剤を含む、項目8に記載の方法。
(項目15) 前記膜電位形成剤がバリノマイシンである、項目14に記載の方法。
(項目16) 項目1に記載の人工膜を含む、アスパラギン酸輸送タンパク質の活性調節剤をスクリーニングするための、組成物。
(項目17) さらにプロトンポンプを含む、項目16に記載の組成物。
(項目18) 前記プロトンポンプがFoF1−ATPaseである、項目17に記載の組成物。
(項目19) さらに、膜電位形成剤を含む、項目16に記載の組成物。
(項目20) 前記膜電位形成剤がバリノマイシンである、項目19に記載の組成物。
(項目21)a)ポリペプチドであって、以下:
配列番号1に記載の核酸配列を含む核酸の相補鎖とストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸であって、アスパラギン酸輸送活性を有するポリペプチドをコードする核酸;
配列番号1に記載の核酸配列と少なくとも80%相同な配列を含む核酸であって、アスパラギン酸輸送活性を有するポリペプチドをコードする核酸;
配列番号2に記載されるアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードする核酸;および
配列番号2に記載されるアミノ酸配列において1または数個の変異、置換、挿入または欠失を含むアミノ酸配列を有し、かつアスパラギン酸輸送活性を有するポリペプチドをコードする核酸、
からなる群から選択される、核酸によってコードされるポリペプチド、ならびに
b)脂質
を含む、アスパラギン酸輸送タンパク質の活性調節剤をスクリーニングするための、キット。
(項目22) さらに(c)プロトンポンプを含む、項目21に記載のキット。
(項目23) 前記(c)プロトンポンプがFoF1−ATPaseである、項目22に記載のキット。
(項目24) さらに、(d)膜電位形成剤を含む、項目21に記載のキット。
(項目25) 前記(d)膜電位形成剤がバリノマイシンである、項目24に記載のキット。The present invention provides the following.
(Item 1) A nucleic acid that hybridizes under stringent conditions with a complementary strand of a nucleic acid comprising the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1, and that encodes a polypeptide having aspartic acid transport activity,
A nucleic acid comprising a sequence that is at least 80% homologous to the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and that encodes a polypeptide having aspartate transport activity;
A nucleic acid encoding a polypeptide having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, and an amino acid sequence comprising one or several mutations, substitutions, insertions or deletions in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, An artificial membrane comprising a polypeptide encoded by a nucleic acid selected from the group consisting of nucleic acids encoding a polypeptide having aspartate transport activity.
(Item 2) The artificial membrane according to item 1, which is a membrane vesicle.
(Item 3) The artificial membrane according to Item 1, which is a liposome.
(Item 4) The artificial membrane according to Item 1, further comprising a proton pump.
(Item 5) The artificial membrane according to item 4, wherein the proton pump is F o F 1 -ATPase.
(Item 6) The artificial membrane according to item 1, further comprising a membrane potential forming agent.
(Item 7) The artificial membrane according to item 6, wherein the membrane potential forming agent is valinomycin.
(Item 8) A screening method for an activity regulator of aspartate transport protein,
(A) providing the artificial membrane according to item 1;
(B) contacting the candidate drug with the artificial membrane;
(C) measuring the aspartic acid transport activity of the artificial membrane; and
(D) determining whether the candidate drug is an activity regulator of aspartate transport protein from the aspartate transport activity measured in step (c);
Including the method.
(Item 9) The method according to item 8, wherein the activity regulator is an inhibitor.
(Item 10) The method according to item 8, wherein the activity regulator is an activity promoter.
(Item 11) An activity regulator of aspartate transport protein obtained by the method according to Item 8.
(Item 12) The method according to item 8, wherein the artificial membrane of (a) further comprises a proton pump.
(Item 13) The proton pump is an F o F 1 -ATPase, The method of claim 12.
(Item 14) The method according to item 8, wherein the artificial membrane of (a) further contains a membrane potential forming agent.
(Item 15) The method according to item 14, wherein the membrane potential forming agent is valinomycin.
(Item 16) A composition for screening an activity regulator of aspartate transport protein, comprising the artificial membrane according to item 1.
(Item 17) The composition according to item 16, further comprising a proton pump.
18. The proton pump is an F o F 1 -ATPase, composition of claim 17.
(Item 19) The composition according to item 16, further comprising a membrane potential forming agent.
(Item 20) The composition according to item 19, wherein the membrane potential forming agent is valinomycin.
(Item 21) a) A polypeptide comprising:
A nucleic acid that hybridizes under stringent conditions with a complementary strand of a nucleic acid comprising the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and that encodes a polypeptide having aspartate transport activity;
A nucleic acid comprising a sequence at least 80% homologous to the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and encoding a polypeptide having aspartate transport activity;
A nucleic acid encoding a polypeptide having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2; and an amino acid sequence comprising one or several mutations, substitutions, insertions or deletions in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, And a nucleic acid encoding a polypeptide having aspartate transport activity,
A kit for screening for an activity regulator of an aspartate transport protein comprising a polypeptide encoded by a nucleic acid selected from the group consisting of b) and a lipid.
(Item 22) The kit according to Item 21, further comprising (c) a proton pump.
23. (c) above proton pump is F o F 1 -ATPase, The kit of claim 22.
(Item 24) The kit according to item 21, further comprising (d) a membrane potential forming agent.
(Item 25) The kit according to item 24, wherein (d) the membrane potential forming agent is valinomycin.
本発明に従って、アスパラギン酸輸送を担うトランスポーターおよびそれをコードする遺伝子が同定された。さらに、そのようなトランスポーターを含む人工膜を用いる、トランスポーターの活性調節剤のスクリーニング法が提供された。さらに、そのようなスクリーニング法によって、アスパラギン酸代謝が関与する疾患の予防剤・治療剤の候補物質をスクリーニングする方法およびそのような候補物質もまた、提供される。 In accordance with the present invention, a transporter responsible for aspartate transport and the gene encoding it have been identified. Furthermore, a screening method for a transporter activity regulator using an artificial membrane containing such a transporter is provided. Furthermore, such a screening method also provides a method for screening a candidate substance for a prophylactic / therapeutic agent for a disease involving aspartic acid metabolism and such a candidate substance.
配列番号1は、ヒトシアリンの核酸配列である
配列番号2は、ヒトシアリンのアミノ酸配列である。
配列番号3は、ヒトシアリン遺伝子クローニングに使用した正方向プライマーの配列である。
配列番号4は、ヒトシアリン遺伝子クローニングに使用した逆方向プライマーの配列である。
配列番号5は、ヒトシアリン遺伝子クローニングに使用した正方向プライマーの配列である。
配列番号6は、ヒトシアリン遺伝子クローニングに使用した逆方向プライマーの配列である。
配列番号7は、マウスH183R 1st PCRセンスプライマーの配列である。
配列番号8は、マウスH183R 1st PCRアンチセンスプライマーの配列である。
配列番号9は、マウスH183R 2nd PCRセンスプライマーの配列である。
配列番号10は、シアリン遺伝子のノックダウンに使用したRNAiの配列である。SEQ ID NO: 1 is the nucleic acid sequence of human sialin, and SEQ ID NO: 2 is the amino acid sequence of human sialin.
SEQ ID NO: 3 is the sequence of the forward primer used for human sialin gene cloning.
SEQ ID NO: 4 is the sequence of the reverse primer used for human sialin gene cloning.
SEQ ID NO: 5 is the sequence of the forward primer used for human sialin gene cloning.
SEQ ID NO: 6 is the sequence of the reverse primer used for human sialin gene cloning.
SEQ ID NO: 7 is the sequence of mouse H183R 1 st PCR sense primer.
SEQ ID NO: 8 is the sequence of mouse H183R 1 st PCR antisense primer.
SEQ ID NO: 9 is the sequence of mouse H183R 2 nd PCR sense primer.
SEQ ID NO: 10 is the sequence of RNAi used for knockdown of the sialin gene.
以下、本発明を説明する。本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用される全ての専門用語および科学技術用語は、本発明の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書(定義を含めて)が優先する。 The present invention will be described below. Throughout this specification, it should be understood that the singular forms also include the plural concept unless specifically stated otherwise. In addition, it is to be understood that the terms used in the present specification are used in the meaning normally used in the art unless otherwise specified. Thus, unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In case of conflict, the present specification, including definitions, will control.
(用語の定義)
以下に本明細書において特に使用される用語の定義を列挙する。(Definition of terms)
Listed below are definitions of terms particularly used in the present specification.
本明細書において使用される用語「トランスポーター」とは、脂質二重膜を透過できない物質(例えば、アスパラギン酸)を、脂質二重膜を越えて輸送する物質をいう。典型的には、トランスポーターは、脂質二重膜中に存在する膜タンパク質である。タンパク質であるトランスポーターは、本明細書において「輸送タンパク質」と互換可能に使用される。 The term “transporter” as used herein refers to a substance that transports a substance that cannot permeate the lipid bilayer (eg, aspartic acid) across the lipid bilayer. Typically, the transporter is a membrane protein present in the lipid bilayer. A transporter that is a protein is used herein interchangeably with “transport protein”.
本明細書において使用される用語「輸送活性」とは、脂質二重膜を透過できない物質(例えば、アスパラギン酸のようなアニオン)を、脂質二重膜を越えて輸送する活性をいう。アスパラギン酸の輸送活性を本明細書において「アスパラギン酸輸送活性」という。シアリンを再構成したリポソームを用いる場合、再構成リポソームへの取り込み量を指標として、輸送活性を測定することが可能である。また、神経細胞におけるシアリンの輸送活性は、神経細胞からの対象物(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸、または、シアル酸など)の放出量を、輸送活性の指標とすることができる。 As used herein, the term “transport activity” refers to the activity of transporting a substance that cannot permeate the lipid bilayer (eg, an anion such as aspartic acid) across the lipid bilayer. The transport activity of aspartic acid is referred to herein as “aspartic acid transport activity”. When using liposomes reconstituted with sialin, the transport activity can be measured using the amount of incorporation into the reconstituted liposome as an index. In addition, the transport activity of sialin in nerve cells can be determined by using the release amount of an object (for example, aspartic acid, glutamic acid, or sialic acid) from the nerve cells as an indicator of the transport activity.
本明細書において使用される用語「プロトンポンプ」とは、ATPをエネルギー源としてH+を輸送する輸送活性を有するタンパク質をいう。代表的なプロトンポンプとしては、大腸菌、ミトコンドリアおよびクロロプラストに存在するFoF1−ATPase、液胞およびクロマフィン顆粒に存在するV−ATPase、細胞膜に存在するNa/K−ATPaseおよびH/K−ATPaseが挙げられるが、これに限定されない。As used herein, the term “proton pump” refers to a protein having transport activity that transports H + using ATP as an energy source. Typical proton pumps include F o F 1 -ATPase present in E. coli, mitochondria and chloroplasts, V-ATPase present in vacuoles and chromaffin granules, Na / K-ATPase and H / K present in cell membranes. -ATPase is included, but is not limited thereto.
本明細書において使用される用語「人工膜」とは、脂質を原料として人工的に調製された膜であり、好ましくは、脂質二重膜であるがこれに限定されない。「人工膜」としては、例えば、リポソームが挙げられるが、これに限定されない。 The term “artificial membrane” used in the present specification is a membrane artificially prepared from a lipid as a raw material, and is preferably a lipid bilayer membrane, but is not limited thereto. Examples of the “artificial membrane” include, but are not limited to, liposomes.
本明細書において使用される用語「アスパラギン酸輸送タンパク質の活性調節剤」とは、アスパラギン酸輸送タンパク質の輸送活性に影響を与える物質をいう。「アスパラギン酸輸送タンパク質の活性調節剤」は、輸送活性を促進する物質であっても、阻害する物質であってもよい。 As used herein, the term “aspartate transport protein activity modulator” refers to a substance that affects the transport activity of aspartate transport protein. The “aspartate transport protein activity regulator” may be a substance that promotes or inhibits transport activity.
本明細書において使用される用語「膜電位形成剤」とは、リポソームに添加した場合に、膜電位を形成する薬剤をいう。好ましくは、本発明の膜電位形成剤は、リポソーム内部の電位を正にする化合物である。膜電位形成剤としては、バリノマイシン、ビス[(ベンゾ−15−クラウン−5)−4−メチル]ピメレートが挙げられるが、これに限定されない。バリノマイシンを使用する場合には、リポソームの内外にカリウムの濃度勾配を形成する必要がある。リポソーム外のカリウム濃度が高く、リポソーム内のカリウム濃度が低い条件下でバリノマイシンを添加すると、リポソーム内に正の電位が形成される。 As used herein, the term “membrane potential forming agent” refers to an agent that forms a membrane potential when added to liposomes. Preferably, the membrane potential forming agent of the present invention is a compound that makes the potential inside the liposome positive. Examples of the membrane potential forming agent include, but are not limited to, valinomycin and bis [(benzo-15-crown-5) -4-methyl] pimelate. When valinomycin is used, it is necessary to form a potassium concentration gradient inside and outside the liposome. When valinomycin is added under conditions where the potassium concentration outside the liposome is high and the potassium concentration inside the liposome is low, a positive potential is formed in the liposome.
本明細書において使用される場合、「キット」とは、複数の容器、および製造業者の指示書を含み、そして各々の容器が、本発明の核酸および/またはタンパク質を含む製品をいう。必要に応じて、本発明のキットは、リポソームのような人工膜、あるいは、人工膜を調製するための脂質を含む。また、必要に応じて、本発明のキットは、人工膜にプロトンの電気化学的ポテンシャルを形成するためのプロトンポンプ(ATPase(例えば、FoF1−ATPaseまたは液胞型ATPase)を含む。As used herein, a “kit” refers to a product comprising a plurality of containers and manufacturer's instructions, and each container comprising a nucleic acid and / or protein of the present invention. If necessary, the kit of the present invention contains an artificial membrane such as a liposome or a lipid for preparing the artificial membrane. If necessary, the kit of the present invention, comprising a proton pump for forming an electrochemical potential of protons in an artificial membrane (ATPase (e.g., F o F 1 -ATPase or vacuolar ATPase).
「ポリヌクレオチド」、「核酸」または「核酸分子」は、一本鎖形態、二本鎖形態、または他の形態である、リン酸エステルポリマー形態のリボヌクレオチド(アデノシン、グアノシン、ウリジン、もしくはシチジン;「RNA分子」)またはデオキシリボヌクレオチド(デオキシアデノシン、デオキシグアノシン、デオキシチミジン、もしくはデオキシシチジン(DNA分子」)、またはそれらの任意のホスホエステルアナログ(例えば、ホスホロチオエートおよびチオエステル)を指し得る。 A “polynucleotide”, “nucleic acid” or “nucleic acid molecule” is a ribonucleotide (adenosine, guanosine, uridine, or cytidine in the form of a phosphate ester polymer that is in single-stranded, double-stranded, or other form; “RNA molecule”) or deoxyribonucleotides (deoxyadenosine, deoxyguanosine, deoxythymidine, or deoxycytidine (DNA molecule)), or any phosphoester analog thereof (eg, phosphorothioate and thioester).
「ポリヌクレオチド配列」、「核酸配列」または「ヌクレオチド配列」は、核酸(例えば、DNAまたはRNA)中の一連のヌクレオチド塩基(「ヌクレオシド」とも呼ばれる)であり、2つの以上のヌクレオチドの任意の鎖またはその相補鎖を意味する。本発明の好ましい核酸は、配列番号1に示される核酸、ならびにその相補鎖、改変体およびフラグメントを包含する。 A “polynucleotide sequence”, “nucleic acid sequence” or “nucleotide sequence” is a series of nucleotide bases (also referred to as “nucleosides”) in a nucleic acid (eg, DNA or RNA) and any chain of two or more nucleotides. Or its complementary strand. Preferred nucleic acids of the present invention include the nucleic acid set forth in SEQ ID NO: 1 and its complementary strands, variants and fragments.
「相補鎖」とは、ある核酸配列に対して塩基対を形成し得るようなヌクレオチドの鎖を意味する。例えば、二本鎖DNAの各々の鎖は互いに相補的な塩基配列を有し、一方の鎖から見て他方の鎖は相補鎖である。 “Complementary strand” means a strand of nucleotides capable of forming base pairs with a nucleic acid sequence. For example, each strand of double-stranded DNA has a complementary base sequence, and the other strand is a complementary strand when viewed from one strand.
「コード配列」または発現生成物(例えば、RNA、ポリペプチド、タンパク質、もしくは酵素)を「コードする」配列は、発現された場合にその生成物の生成をもたらすヌクレオチド配列である。 A “coding sequence” or a sequence that “encodes” an expression product (eg, RNA, polypeptide, protein, or enzyme) is a nucleotide sequence that, when expressed, results in the production of that product.
「タンパク質」、「ペプチド」または「ポリペプチド」は、2つ以上のアミノ酸の連続列を含む。本発明の好ましいペプチドは、配列番号2に示されるペプチド、ならびにその改変体およびフラグメントを包含する。 A “protein”, “peptide” or “polypeptide” includes a contiguous sequence of two or more amino acids. Preferred peptides of the present invention include the peptide shown in SEQ ID NO: 2, as well as variants and fragments thereof.
「タンパク質配列」、「ペプチド配列」、または「ポリペプチド配列」または「アミノ酸配列」は、タンパク質、ペプチド、またはポリペプチド中にある一連の2つ以上のアミノ酸を指す。 A “protein sequence”, “peptide sequence”, or “polypeptide sequence” or “amino acid sequence” refers to a series of two or more amino acids in a protein, peptide, or polypeptide.
本明細書において遺伝子(例えば、核酸配列、アミノ酸配列など)の「相同性」とは、2以上の遺伝子配列の、互いに対する同一性の程度をいう。また、本明細書において配列(核酸配列、アミノ酸配列など)の同一性とは、2以上の対比可能な配列の、互いに対する同一の配列(個々の核酸、アミノ酸など)の程度をいう。従って、ある2つの遺伝子の相同性が高いほど、それらの配列の同一性または類似性は高い。2種類の遺伝子が相同性を有するか否かは、配列の直接の比較、または核酸の場合ストリンジェントな条件下でのハイブリダイゼーション法によって調べられ得る。2つの遺伝子配列を直接比較する場合、その遺伝子配列間でDNA配列が、代表的には少なくとも50%同一である場合、好ましくは少なくとも70%同一である場合、より好ましくは少なくとも80%、90%、95%、96%、97%、98%または99%同一である場合、それらの遺伝子は相同性を有する。本明細書において、遺伝子(例えば、核酸配列、アミノ酸配列など)の「類似性」とは、上記相同性において、保存的置換をポジティブ(同一)とみなした場合の、2以上の遺伝子配列の、互いに対する同一性の程度をいう。従って、保存的置換がある場合は、その保存的置換の存在に応じて相同性と類似性とは異なる。また、保存的置換がない場合は、相同性と類似性とは同じ数値を示す。 As used herein, “homology” of genes (eg, nucleic acid sequences, amino acid sequences, etc.) refers to the degree of identity of two or more gene sequences with each other. In the present specification, the identity of sequences (nucleic acid sequences, amino acid sequences, etc.) refers to the degree of two or more comparable sequences that are identical to each other (individual nucleic acids, amino acids, etc.). Therefore, the higher the homology between two genes, the higher the sequence identity or similarity. Whether two genes have homology can be examined by direct sequence comparison or, in the case of nucleic acids, hybridization methods under stringent conditions. When directly comparing two gene sequences, the DNA sequence between the gene sequences is typically at least 50% identical, preferably at least 70% identical, more preferably at least 80%, 90% , 95%, 96%, 97%, 98% or 99% are identical, the genes are homologous. In the present specification, “similarity” of genes (for example, nucleic acid sequences, amino acid sequences, etc.) refers to two or more gene sequences when the conservative substitution is regarded as positive (identical) in the above homology. The degree of identity with each other. Thus, when there is a conservative substitution, homology and similarity differ depending on the presence of the conservative substitution. When there is no conservative substitution, homology and similarity indicate the same numerical value.
本明細書では、アミノ酸配列および塩基配列の類似性、同一性および相同性の比較は、配列分析用ツールであるFASTAを用い、デフォルトパラメータを用いて算出される。 In this specification, the comparison of similarity, identity and homology between amino acid sequences and base sequences is calculated using FASTA, which is a sequence analysis tool, and using default parameters.
本明細書において「フラグメント」とは、全長のポリペプチドまたはポリヌクレオチド(長さがn)に対して、1〜n−1までの配列長さを有するポリペプチドまたはポリヌクレオチドをいう。フラグメントの長さは、その目的に応じて、適宜変更することができ、例えば、その長さの下限としては、ポリペプチドの場合、3、4、5、6、7、8、9、10、15,20、25、30、40、50およびそれ以上のアミノ酸が挙げられ、ここの具体的に列挙していない整数で表される長さ(例えば、11など)もまた、下限として適切であり得る。また、ポリヌクレオチドの場合、5、6、7、8、9、10、15,20、25、30、40、50、75、100およびそれ以上のヌクレオチドが挙げられ、ここの具体的に列挙していない整数で表される長さ(例えば、11など)もまた、下限として適切であり得る。本明細書において、ポリペプチドおよびポリヌクレオチドの長さは、上述のようにそれぞれアミノ酸または核酸の個数で表すことができるが、上述の個数は絶対的なものではなく、同じ機能を有する限り、上限または下限としての上述の個数は、その個数の上下数個(または例えば上下10%)のものも含むことが意図される。そのような意図を表現するために、本明細書では、個数の前に「約」を付けて表現することがある。しかし、本明細書では、「約」のあるなしはその数値の解釈に影響を与えないことが理解されるべきである。本明細書において有用なフラグメントの長さは、そのフラグメントの基準となる全長タンパク質の機能のうち少なくとも1つの機能が保持されているかどうかによって決定され得る。 As used herein, “fragment” refers to a polypeptide or polynucleotide having a sequence length of 1 to n−1 with respect to a full-length polypeptide or polynucleotide (length is n). The length of the fragment can be appropriately changed according to the purpose. For example, the lower limit of the length is 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, Examples include 15, 20, 25, 30, 40, 50 and more amino acids, and lengths expressed in integers not specifically listed here (eg, 11 etc.) are also suitable as lower limits. obtain. In the case of polynucleotides, examples include 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 75, 100 and more nucleotides. Non-integer lengths (eg, 11 etc.) may also be appropriate as a lower limit. In the present specification, the lengths of polypeptides and polynucleotides can be represented by the number of amino acids or nucleic acids, respectively, as described above. Alternatively, the above-mentioned number as the lower limit is intended to include the upper and lower numbers (or, for example, up and down 10%) of the number. In order to express such intention, in this specification, “about” may be added before the number. However, it should be understood herein that the presence or absence of “about” does not affect the interpretation of the value. The length of a fragment useful herein can be determined by whether or not at least one of the functions of a full-length protein that serves as a reference for the fragment is retained.
本明細書において「単離された」生物学的因子(例えば、核酸またはタンパク質など)とは、その生物学的因子が天然に存在する生物体の細胞内の他の生物学的因子(例えば、核酸である場合、核酸以外の因子および目的とする核酸以外の核酸配列を含む核酸;タンパク質である場合、タンパク質以外の因子および目的とするタンパク質以外のアミノ酸配列を含むタンパク質など)から実質的に分離または精製されたものをいう。「単離された」核酸およびタンパク質には、標準的な精製方法によって精製された核酸およびタンパク質が含まれる。したがって、単離された核酸およびタンパク質は、化学的に合成した核酸およびタンパク質を包含する。 As used herein, an “isolated” biological factor (eg, a nucleic acid or protein, etc.) refers to other biological factors within the cells of the organism in which it is naturally occurring (eg, When it is a nucleic acid, it is substantially separated from a non-nucleic acid and a nucleic acid containing a nucleic acid sequence other than the target nucleic acid; Or it is purified. “Isolated” nucleic acids and proteins include nucleic acids and proteins purified by standard purification methods. Thus, isolated nucleic acids and proteins include chemically synthesized nucleic acids and proteins.
本明細書において「精製された」生物学的因子(例えば、核酸またはタンパク質など)とは、その生物学的因子に天然に随伴する因子の少なくとも一部が除去されたものをいう。したがって、通常、精製された生物学的因子におけるその生物学的因子の純度は、その生物学的因子が通常存在する状態よりも高い(すなわち濃縮されている)。 As used herein, a “purified” biological agent (such as a nucleic acid or protein) refers to a product from which at least part of the factors naturally associated with the biological agent has been removed. Thus, typically the purity of the biological agent in a purified biological agent is higher (ie, enriched) than the state in which the biological agent is normally present.
本明細書中で使用される用語「精製された」および「単離された」は、好ましくは少なくとも75重量%、より好ましくは少なくとも85重量%、よりさらに好ましくは少なくとも95重量%、そして最も好ましくは少なくとも98重量%の、同型の生物学的因子が存在することを意味する。 The terms “purified” and “isolated” as used herein are preferably at least 75% by weight, more preferably at least 85% by weight, even more preferably at least 95% by weight, and most preferably Means that at least 98% by weight of the same type of biological agent is present.
本明細書において、「ストリンジェントな条件でハイブリダイズするポリヌクレオチド」とは、当該分野で慣用される周知の条件をいう。本発明のポリヌクレオチド中から選択されたポリヌクレオチドをプローブとして、コロニー・ハイブリダイゼーション法、プラーク・ハイブリダイゼーション法あるいはサザンブロットハイブリダイゼーション法等を用いることにより、そのようなポリヌクレオチドを得ることができる。具体的には、コロニーあるいはプラーク由来のDNAを固定化したフィルターを用いて、0.7〜1.0MのNaCl存在下、65℃でハイブリダイゼーションを行った後、0.1〜2倍濃度のSSC(saline−sodium citrate)溶液(1倍濃度のSSC溶液の組成は、150mM 塩化ナトリウム、15mM クエン酸ナトリウムである)を用い、65℃条件下でフィルターを洗浄することにより同定できるポリヌクレオチドを意味する。ハイブリダイゼーションは、Molecular Cloning 2nd ed.,Current Protocols in Molecular Biology,Supplement 1〜38、DNA Cloning 1:Core Techniques,A Practical Approach,Second Edition,Oxford University Press(1995)等の実験書に記載されている方法に準じて行うことができる。ここで、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする配列からは、好ましくは、A配列のみまたはT配列のみを含む配列が除外される。「ハイブリダイズ可能なポリヌクレオチド」とは、上記ハイブリダイズ条件下で別のポリヌクレオチドにハイブリダイズすることができるポリヌクレオチドをいう。ハイブリダイズ可能なポリヌクレオチドとして具体的には、本発明で具体的に示されるアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするDNAの塩基配列と少なくとも60%以上の相同性を有するポリヌクレオチド、好ましくは80%以上の相同性を有するポリヌクレオチド、さらに好ましくは95%以上の相同性を有するポリヌクレオチドを挙げることができる。 In the present specification, “polynucleotide hybridizing under stringent conditions” refers to well-known conditions commonly used in the art. Such a polynucleotide can be obtained by using colony hybridization method, plaque hybridization method, Southern blot hybridization method or the like using a polynucleotide selected from among the polynucleotides of the present invention as a probe. Specifically, hybridization was performed at 65 ° C. in the presence of 0.7 to 1.0 M NaCl using a filter on which DNA derived from colonies or plaques was immobilized, and then 0.1 to 2 times the concentration. Means a polynucleotide that can be identified by washing the filter under conditions of 65 ° C. using a SSC (saline-sodium citrate) solution (composition of 1-fold concentration of SSC solution is 150 mM sodium chloride, 15 mM sodium citrate). To do. Hybridization was performed in Molecular Cloning 2nd ed. , Current Protocols in Molecular Biology, Supplements 1-38, DNA Cloning 1: Core Techniques, A Practical Approach, Second Edition, Oxford Universe. Here, the sequence containing only the A sequence or only the T sequence is preferably excluded from the sequences that hybridize under stringent conditions. The “hybridizable polynucleotide” refers to a polynucleotide that can hybridize to another polynucleotide under the above hybridization conditions. Specifically, the hybridizable polynucleotide is a polynucleotide having at least 60% homology with the base sequence of DNA encoding a polypeptide having the amino acid sequence specifically shown in the present invention, preferably 80% The polynucleotide which has the above homology, More preferably, the polynucleotide which has 95% or more of homology can be mentioned.
本明細書において「高度にストリンジェントな条件」は、核酸配列において高度の相補性を有するDNA鎖のハイブリダイゼーションを可能にし、そしてミスマッチを有意に有するDNAのハイブリダイゼーションを除外するように設計された条件をいう。ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーは、主に、温度、イオン強度、およびホルムアミドのような変性剤の条件によって決定される。このようなハイブリダイゼーションおよび洗浄に関する「高度にストリンジェントな条件」の例は、0.0015M塩化ナトリウム、0.0015M クエン酸ナトリウム、65〜68℃、または0.015M 塩化ナトリウム、0.0015Mクエン酸ナトリウム、および50% ホルムアミド、42℃である。このような高度にストリンジェントな条件については、Sambrooket al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual、第2版、Cold Spring Harbor Laboratory(ColdSpring Harbor,N,Y.1989);およびAnderson et al.、Nucleic Acid Hybridization:a Practical approach、IV、IRL Press Limited(Oxford,England).Limited,Oxford,Englandを参照のこと。必要により、よりストリンジェントな条件(例えば、より高い温度、より低いイオン強度、より高いホルムアミド、または他の変性剤)を、使用してもよい。他の薬剤が、非特異的なハイブリダイゼーションおよび/またはバックグラウンドのハイブリダイゼーションを減少する目的で、ハイブリダイゼーション緩衝液および洗浄緩衝液に含まれ得る。そのような他の薬剤の例としては、0.1%ウシ血清アルブミン、0.1%ポリビニルピロリドン、0.1%ピロリン酸ナトリウム、0.1%ドデシル硫酸ナトリウム(NaDodSO4またはSDS)、Ficoll、Denhardt溶液、超音波処理されたサケ精子DNA(または別の非相補的DNA)および硫酸デキストランであるが、他の適切な薬剤もまた、使用され得る。これらの添加物の濃度および型は、ハイブリダイゼーション条件のストリンジェンシーに実質的に影響を与えることなく変更され得る。ハイブリダイゼーション実験は、通常、pH6.8〜7.4で実施されるが;代表的なイオン強度条件において、ハイブリダイゼーションの速度は、ほとんどpH独立である。Anderson et al.、NucleicAcid Hybridization:a Practical Approach、第4章、IRL Press Limited(Oxford,England)を参照のこと。As used herein, “highly stringent conditions” are designed to allow hybridization of DNA strands having a high degree of complementarity in nucleic acid sequences and to exclude hybridization of DNA having significant mismatches. Say conditions. Hybridization stringency is primarily determined by temperature, ionic strength, and the conditions of denaturing agents such as formamide. Examples of “highly stringent conditions” for such hybridization and washing are 0.0015 M sodium chloride, 0.0015 M sodium citrate, 65-68 ° C., or 0.015 M sodium chloride, 0.0015 M citric acid. Sodium, and 50% formamide, 42 ° C. For such highly stringent conditions, see Sambrook et al. , Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory (Cold Spring Harbor, N, Y. 1989); and Anderson et al. Nucleic Acid Hybridization: a Practical Approach, IV, IRL Press Limited (Oxford, England). See Limited, Oxford, England. If necessary, more stringent conditions (eg, higher temperature, lower ionic strength, higher formamide, or other denaturing agents) may be used. Other agents can be included in the hybridization and wash buffers for the purpose of reducing non-specific hybridization and / or background hybridization. Examples of such other agents include 0.1% bovine serum albumin, 0.1% polyvinyl pyrrolidone, 0.1% sodium pyrophosphate, 0.1% sodium dodecyl sulfate (NaDodSO 4 or SDS), Ficoll, Denhardt's solution, sonicated salmon sperm DNA (or another non-complementary DNA) and dextran sulfate, but other suitable agents can also be used. The concentration and type of these additives can be varied without substantially affecting the stringency of the hybridization conditions. Hybridization experiments are usually performed at pH 6.8-7.4; however, at typical ionic strength conditions, the rate of hybridization is almost pH independent. Anderson et al. , Nucleic Acid Hybridization: a Practical Approach, Chapter 4, IRL Press Limited (Oxford, England).
DNA二重鎖の安定性に影響を与える因子としては、塩基の組成、長さおよび塩基対不一致の程度が挙げられる。ハイブリダイゼーション条件は、当業者によって調整され得、これらの変数を適用させ、そして異なる配列関連性のDNAがハイブリッドを形成するのを可能にする。完全に一致したDNA二重鎖の融解温度は、以下の式によって概算され得る。
Tm(℃)=81.5+16.6(log[Na+])+0.41(%G+C)−600/N−0.72(%ホルムアミド)
ここで、Nは、形成される二重鎖の長さであり、[Na+]は、ハイブリダイゼーション溶液または洗浄溶液中のナトリウムイオンのモル濃度であり、%G+Cは、ハイブリッド中の(グアニン+シトシン)塩基のパーセンテージである。不完全に一致したハイブリッドに関して、融解温度は、各1%不一致(ミスマッチ)に対して約1℃ずつ減少する。Factors that affect the stability of the DNA duplex include base composition, length, and degree of base pair mismatch. Hybridization conditions can be adjusted by one of ordinary skill in the art to apply these variables and to allow different sequence related DNAs to form hybrids. The melting temperature of a perfectly matched DNA duplex can be estimated by the following equation:
T m (° C.) = 81.5 + 16.6 (log [Na + ]) + 0.41 (% G + C) −600 / N−0.72 (% formamide)
Where N is the length of the duplex formed, [Na + ] is the molar concentration of sodium ions in the hybridization or wash solution, and% G + C is the (guanine + Cytosine) base percentage. For imperfectly matched hybrids, the melting temperature decreases by about 1 ° C. for each 1% mismatch.
本明細書において「中程度にストリンジェントな条件」とは、「高度にストリンジェントな条件」下で生じ得るよりも高い程度の塩基対不一致を有するDNA二重鎖が、形成し得る条件をいう。代表的な「中程度にストリンジェントな条件」の例は、0.015M塩化ナトリウム、0.0015M クエン酸ナトリウム、50〜65℃、または0.015M 塩化ナトリウム、0.0015M クエン酸ナトリウム、および20%ホルムアミド、37〜50℃である。例として、0.015Mナトリウムイオン中、50℃の「中程度にストリンジェントな」条件は、約21%の不一致を許容する。 As used herein, “moderately stringent conditions” refers to conditions under which a DNA duplex having a higher degree of base pair mismatch than can be generated under “highly stringent conditions”. . Examples of representative “moderately stringent conditions” are 0.015 M sodium chloride, 0.0015 M sodium citrate, 50-65 ° C., or 0.015 M sodium chloride, 0.0015 M sodium citrate, and 20 % Formamide, 37-50 ° C. As an example, a “moderately stringent” condition of 50 ° C. in 0.015 M sodium ion tolerates a mismatch of about 21%.
本明細書において「高度」にストリンジェントな条件と「中程度」にストリンジェントな条件との間に完全な区別は存在しないことがあり得ることが、当業者によって理解される。例えば、0.015Mナトリウムイオン(ホルムアミドなし)において、完全に一致した長いDNAの融解温度は、約71℃である。65℃(同じイオン強度)での洗浄において、これは、約6%不一致を許容にする。より離れた関連する配列を捕獲するために、当業者は、単に温度を低下させ得るか、またはイオン強度を上昇し得る。 It will be appreciated by those skilled in the art that there may not be a complete distinction between “highly” stringent conditions and “moderate” stringent conditions herein. For example, at 0.015M sodium ion (no formamide), the melting temperature of a perfectly matched long DNA is about 71 ° C. In washing at 65 ° C. (same ionic strength), this allows about 6% mismatch. In order to capture more distant related sequences, one of ordinary skill in the art can simply decrease the temperature or increase the ionic strength.
約20ヌクレオチドまでのオリゴヌクレオチドプローブについて、1MNaClにおける融解温度の適切な概算は、Tm=(1つのA−T塩基につき2℃)+(1つのG−C塩基対につき4℃)によって提供される。なお、6×クエン酸ナトリウム塩(SSC)におけるナトリウムイオン濃度は、1Mである(Suggsら、Developmental Biology Using Purified Genes、683頁、BrownおよびFox(編)(1981)を参照のこと)。 For oligonucleotide probes up to about 20 nucleotides, a reasonable estimate of the melting temperature in 1M NaCl is provided by Tm = (2 ° C. for 1 AT base) + (4 ° C. for 1 GC base pair) . The sodium ion concentration in 6 × sodium citrate (SSC) is 1 M (see Suggs et al., Developmental Biology Using Purified Genes, page 683, Brown and Fox (ed.) (1981)).
配列番号2のアミノ酸配列を有するポリペプチドまたはその改変体もしくはフラグメントなどのタンパク質をコードする天然の核酸は、例えば、配列番号1の核酸配列の一部またはその改変体を含むPCRプライマーおよびハイブリダイゼーションプローブを有するcDNAライブラリーから容易に分離される。配列番号2のアミノ酸配列を有するポリペプチドまたはその改変体もしくはフラグメントなどをコードする核酸は、本質的に1%ウシ血清アルブミン(BSA);500mM リン酸ナトリウム(NaPO4);1mM EDTA;42℃の温度で 7% SDS を含むハイブリダイゼーション緩衝液、および本質的に2×SSC(600mM NaCl;60mM クエン酸ナトリウム);50℃の0.1% SDSを含む洗浄緩衝液によって定義される低ストリンジェント条件下、さらに好ましくは本質的に50℃の温度での1%ウシ血清アルブミン(BSA);500mM リン酸ナトリウム(NaPO4);15%ホルムアミド;1mM EDTA; 7% SDS を含むハイブリダイゼーション緩衝液、および本質的に50℃の1×SSC(300mM NaCl;30mM クエン酸ナトリウム);1% SDSを含む洗浄緩衝液によって定義される低ストリンジェント条件下、最も好ましくは本質的に50℃の温度での1%ウシ血清アルブミン(BSA);200mM リン酸ナトリウム(NaPO4);15%ホルムアミド;1mM EDTA;7%SDSを含むハイブリダイゼーション緩衝液、および本質的に65℃の0.5×SSC(150mM NaCl;15mM クエン酸ナトリウム);0.1% SDSを含む洗浄緩衝液によって定義される低ストリンジェント条件下に配列番号1に示す配列またはその一部とハイブリダイズし得る。Natural nucleic acid encoding a protein such as a polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or a variant or fragment thereof is, for example, a PCR primer and a hybridization probe comprising a part of the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 1 or a variant thereof Is easily separated from a cDNA library having A nucleic acid encoding a polypeptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or a variant or fragment thereof is essentially 1% bovine serum albumin (BSA); 500 mM sodium phosphate (NaPO 4 ); 1 mM EDTA; Low stringency conditions defined by hybridization buffer containing 7% SDS at temperature, and wash buffer containing essentially 2 × SSC (600 mM NaCl; 60 mM sodium citrate); 0.1% SDS at 50 ° C. And more preferably a hybridization buffer comprising 1% bovine serum albumin (BSA) at a temperature of essentially 50 ° C .; 500 mM sodium phosphate (NaPO 4 ); 15% formamide; 1 mM EDTA; 7% SDS, and Essentially 50 ° C. 1 × SSC (3 0 mM NaCl; 30 mM sodium citrate); 1% bovine serum albumin (BSA) at low stringency conditions defined by a wash buffer containing 1% SDS, most preferably essentially at a temperature of 50 ° C .; 200 mM phosphorus Sodium acetate (NaPO 4 ); 15% formamide; 1 mM EDTA; hybridization buffer containing 7% SDS, and essentially 0.5 × SSC at 65 ° C. (150 mM NaCl; 15 mM sodium citrate); 0.1% It can hybridize to the sequence shown in SEQ ID NO: 1 or a part thereof under low stringency conditions defined by a wash buffer containing SDS.
本明細書において配列(アミノ酸または核酸など)の「同一性」、「相同性」および「類似性」のパーセンテージは、比較ウィンドウで最適な状態に整列された配列2つを比較することによって求められる。ここで、ポリヌクレオチド配列またはポリペプチド配列の比較ウィンドウ内の部分には、2つの配列の最適なアライメントについての基準配列(他の配列に付加が含まれていればギャップが生じることもあるが、ここでの基準配列は付加も欠失もないものとする)と比較したときに、付加または欠失(すなわちギャップ)が含まれる場合がある。同一の核酸塩基またはアミノ酸残基がどちらの配列にも認められる位置の数を求めることによって、マッチ位置の数を求め、マッチ位置の数を比較ウィンドウ内の総位置数で割り、得られた結果に100を掛けて同一性のパーセンテージを算出する。検索において使用される場合、相同性については、従来技術において周知のさまざまな配列比較アルゴリズムおよびプログラムの中から、適当なものを用いて評価する。このようなアルゴリズムおよびプログラムとしては、TBLASTN、BLASTP、FASTA、TFASTAおよびCLUSTALW(Pearson and Lipman,1988,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85(8):2444−2448、 Altschul et al.,1990,J.Mol.Biol.215(3):403−410、Thompson et al.,1994,Nucleic Acids Res.22(2):4673−4680、Higgins et al.,1996,Methods Enzymol.266:383−402、Altschul et al.,1990,J.Mol.Biol.215(3):403−410、Altschul et al.,1993,Nature Genetics 3:266−272)があげられるが、何らこれに限定されるものではない。特に好ましい実施形態では、従来技術において周知のBasic Local Alignment Search Tool(BLAST)(たとえば、Karlin and Altschul,1990,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87:2267−2268、Altschul et al.,1990,J.Mol.Biol.215:403−410、Altschul et al.,1993,Nature Genetics 3:266−272、Altschul et al.,1997,Nuc.Acids Res.25:3389−3402を参照のこと)を用いてタンパク質および核酸配列の相同性を評価する。特に、5つの専用BLASTプログラムを用いて以下の作業を実施することによって比較または検索が達成され得る。 As used herein, the percentage of “identity”, “homology” and “similarity” of sequences (such as amino acids or nucleic acids) is determined by comparing two sequences that are optimally aligned in a comparison window. . Here, the reference sequence for optimal alignment of the two sequences (a gap may occur if the other sequences contain additions, in the portion of the polynucleotide or polypeptide sequence within the comparison window, Reference sequences herein shall include no additions or deletions (ie, gaps) as compared to the reference). Find the number of match positions by determining the number of positions where the same nucleobase or amino acid residue is found in both sequences, and divide the number of match positions by the total number of positions in the comparison window. Is multiplied by 100 to calculate the percent identity. When used in a search, homology is assessed using an appropriate one from a variety of sequence comparison algorithms and programs well known in the art. Such algorithms and programs include TBLASTN, BLASTP, FASTA, TFASTA and CLUSTALW (Pearson and Lipman, 1988, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85 (8): 2444-2448, Altschul et al., 1990 ,. J. Mol.Biol.215 (3): 403-410, Thompson et al., 1994, Nucleic Acids Res.22 (2): 4673-4680, Higgins et al., 1996, Methods Enzymol.266: 383-402. Altschul et al., 1990, J. Mol.Biol.215 (3): 403-410, Altschul et al. 1993, Nature Genetics 3: 266-272), but is not limited thereto. In a particularly preferred embodiment, the Basic Local Alignment Tool (BLAST) known in the prior art (eg, Karlin and Altschul, 1990, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 2267-2268, Altschul et al., 1990). J. Mol. Biol. 215: 403-410, Altschul et al., 1993, Nature Genetics 3: 266-272, Altschul et al., 1997, Nuc. Acids Res.25: 3389-3402). Used to assess protein and nucleic acid sequence homology. In particular, a comparison or search can be achieved by performing the following operations using five dedicated BLAST programs.
(1) BLASTPおよびBLAST3でアミノ酸のクエリー配列をタンパク質配列データベースと比較;
(2) BLASTNでヌクレオチドのクエリー配列をヌクレオチド配列データベースと比較;
(3) BLASTXでヌクレオチドのクエリー配列(両方の鎖)を6つの読み枠で変換した概念的翻訳産物をタンパク質配列データベースと比較;
(4) TBLASTNでタンパク質のクエリー配列を6つの読み枠(両方の鎖)すべてで変換したヌクレオチド配列データベースと比較;
(5) TBLASTXでヌクレオチドのクエリ配列を6つの読み枠で変換したものを、6つの読み枠で変換したヌクレオチド配列データベースと比較。(1) Compare amino acid query sequence with protein sequence database in BLASTP and BLAST3;
(2) Compare nucleotide query sequence with nucleotide sequence database at BLASTN;
(3) Comparison of a conceptual translation product obtained by converting a nucleotide query sequence (both strands) with BLASTX in six reading frames with a protein sequence database;
(4) Compare protein query sequence with TBLASTN to nucleotide sequence database converted in all six reading frames (both strands);
(5) Comparison of nucleotide query sequence converted by TBLASTX in 6 reading frames with nucleotide sequence database converted in 6 reading frames.
BLASTプログラムは、アミノ酸のクエリ配列または核酸のクエリ配列と、好ましくはタンパク質配列データベースまたは核酸配列データベースから得られた被検配列との間で、「ハイスコアセグメント対」と呼ばれる類似のセグメントを特定することによって相同配列を同定するものである。ハイスコアセグメント対は、多くのものが従来技術において周知のスコアリングマトリックスによって同定(すなわち整列化)されると好ましい。好ましくは、スコアリングマトリックスとしてBLOSUM62マトリックス(Gonnet et al.,1992,Science 256:1443−1445、Henikoff and Henikoff,1993,Proteins 17:49−61)を使用する。このマトリックスほど好ましいものではないが、PAMまたはPAM250マトリックスも使用できる(たとえば、Schwartz and Dayhoff,eds.,1978,Matrices for Detecting Distance Relationships: Atlas of Protein Sequence and Structure,Washington: National Biomedical Research Foundationを参照のこと)。BLASTプログラムは、同定されたすべてのハイスコアセグメント対の統計的な有意性を評価し、好ましくはユーザー固有の相同率などのユーザーが独自に定める有意性の閾値レベルを満たすセグメントを選択する。統計的な有意性を求めるKarlinの式を用いてハイスコアセグメント対の統計的な有意性を評価すると好ましい(Karlin and Altschul,1990,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87:2267−2268参照のこと)。 The BLAST program identifies similar segments called “high-score segment pairs” between an amino acid query sequence or nucleic acid query sequence, and preferably a test sequence obtained from a protein sequence database or nucleic acid sequence database. Thus, a homologous sequence is identified. High score segment pairs are preferably identified (ie, aligned) by a scoring matrix well known in the art. Preferably, a BLOSUM62 matrix (Gonnet et al., 1992, Science 256: 1443-1445, Henikoff and Henikoff, 1993, Proteins 17: 49-61) is used as the scoring matrix. Although not as preferred as this matrix, a PAM or PAM250 matrix can also be used (see, for example, Schwartz and Dayhoff, eds., 1978, Matrixes for Detection Distance Relationships: Atlas of Protein Sequence and Stance and Stance. about). The BLAST program evaluates the statistical significance of all identified high score segment pairs and preferably selects segments that meet a user-defined threshold level of significance, such as a user-specific homology rate. It is preferred to evaluate the statistical significance of high score segment pairs using Karlin's formula for statistical significance (see Karlin and Altschul, 1990, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 2267-2268). about).
本明細書における「プライマー」とは、高分子合成酵素反応において、合成される高分子化合物の反応の開始に必要な物質をいう。核酸分子の合成反応では、合成されるべき高分子化合物の一部の配列に相補的な核酸分子(例えば、DNAまたはRNAなど)が用いられ得る。 In the present specification, the “primer” refers to a substance necessary for initiation of a reaction of a polymer compound to be synthesized in a polymer synthase reaction. In the synthesis reaction of a nucleic acid molecule, a nucleic acid molecule (for example, DNA or RNA) complementary to a partial sequence of a polymer compound to be synthesized can be used.
通常プライマーとして用いられる核酸分子としては、目的とする遺伝子の核酸配列と相補的な、少なくとも8の連続するヌクレオチド長の核酸配列を有するものが挙げられる。そのような核酸配列は、好ましくは、少なくとも9の連続するヌクレオチド長の、より好ましく10の連続するヌクレオチド長の、さらに好ましくは11の連続するヌクレオチド長の、12の連続するヌクレオチド長の、13の連続するヌクレオチド長の、14の連続するヌクレオチド長の、15の連続するヌクレオチド長の、16の連続するヌクレオチド長の、17の連続するヌクレオチド長の、18の連続するヌクレオチド長の、19の連続するヌクレオチド長の、20の連続するヌクレオチド長の、25の連続するヌクレオチド長の、30の連続するヌクレオチド長の、40の連続するヌクレオチド長の、50の連続するヌクレオチド長の、核酸配列であり得る。プライマーとして使用される核酸配列には、上述の配列に対して、少なくとも70%相同な、より好ましくは、少なくとも80%相同な、さらに好ましくは、90%相同な、最も好ましくは95%相同な核酸配列が含まれる。プライマーとして適切な配列は、合成(増幅)が意図される配列の性質によって変動し得るが、当業者は、意図される配列に応じて適宜プライマーを設計することができる。そのようなプライマーの設計は当該分野において周知であり、手動でおこなってもよくコンピュータプログラム(例えば、LASERGENE,PrimerSelect,DNAStar)を用いて行ってもよい。 Examples of nucleic acid molecules that are usually used as primers include those having a nucleic acid sequence of at least 8 consecutive nucleotides that is complementary to the nucleic acid sequence of the target gene. Such a nucleic acid sequence is preferably at least 9 contiguous nucleotides long, more preferably 10 contiguous nucleotides long, even more preferably 11 contiguous nucleotides long, 12 contiguous nucleotides long, 13 19 contiguous nucleotide lengths, 14 contiguous nucleotide lengths, 15 contiguous nucleotide lengths, 16 contiguous nucleotide lengths, 17 contiguous nucleotide lengths, 18 contiguous nucleotide lengths, 19 contiguous lengths It can be a nucleic acid sequence of nucleotide length, 20 contiguous nucleotide lengths, 25 contiguous nucleotide lengths, 30 contiguous nucleotide lengths, 40 contiguous nucleotide lengths, 50 contiguous nucleotide lengths. The nucleic acid sequence used as a primer is a nucleic acid that is at least 70% homologous, more preferably at least 80% homologous, more preferably 90% homologous, most preferably 95% homologous to the sequence described above. Contains an array. A sequence suitable as a primer may vary depending on the nature of the sequence intended for synthesis (amplification), but those skilled in the art can appropriately design a primer according to the intended sequence. Such primer design is well known in the art, and may be performed manually or using a computer program (eg, LASERGENE, PrimerSelect, DNAStar).
本明細書において、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドの「置換、付加または欠失」とは、もとのポリペプチドまたはポリヌクレオチドに対して、それぞれアミノ酸もしくはその代替物、またはヌクレオチドもしくはその代替物が、置き換わること、付け加わることまたは取り除かれることをいう。このような置換、付加または欠失の技術は、当該分野において周知であり、そのような技術の例としては、部位特異的変異誘発技術などが挙げられる。置換、付加または欠失は、1つ以上であれば任意の数でよく、そのような数は、その置換、付加または欠失を有する改変体において目的とする機能(例えば、ホルモン、サイトカインの情報伝達機能など)が保持される限り、多くすることができる。例えば、そのような数は、1または数個であり得、そして好ましくは、全体の長さの20%以内、10%以内、または100個以下、50個以下、25個以下などであり得る。 As used herein, “substitution, addition or deletion” of a polypeptide or polynucleotide is a substitution of an amino acid or a substitute thereof, or a nucleotide or a substitute thereof, respectively, with respect to the original polypeptide or polynucleotide. , Adding or removing. Such substitution, addition, or deletion techniques are well known in the art, and examples of such techniques include site-directed mutagenesis techniques. The number of substitutions, additions or deletions may be any number as long as it is one or more, and such number is a function (for example, information on hormones, cytokines) in a variant having the substitution, addition or deletion. As long as the transmission function is maintained, it can be increased. For example, such a number can be one or several, and preferably can be within 20%, within 10%, or less than 100, less than 50, less than 25, etc. of the total length.
本明細書において用いられる分子生物学的手法、生化学的手法、微生物学的手法は、当該分野において周知であり慣用されるものであり、例えば、Sambrook J.et al.(1989).Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harborおよびその3rd Ed.(2001);Ausubel,F.M.(1987).Current Protocols in Molecular Biology,Greene Pub.Associates and Wiley−Interscience;Ausubel,F.M.(1989).Short Protocols in Molecular Biology:A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology,Greene Pub.Associat ES and Wiley−Interscience;Innis,M.A.(1990).PCR Protocols:A Guide to Methods and Applications,Academic Press;Ausubel,F.M.(1992).Short Protocols in Molecular Biology:A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology,Greene Pub.Associates;Ausubel,F.M.(1995).Short Protocols in Molecular Biology:A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology,Greene Pub.Associates;Innis,M.A.et al.(1995).PCR Strategies,Academic Press;Ausubel,F.M.(1999).Short Protocols in Molecular Biology:A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology,Wiley,and annual updates;Sninsky,J.J.et al.(1999).PCR Applications:Protocols for Functional Genomics,Academic Press、別冊実験医学「遺伝子導入&発現解析実験法」羊土社、1997などに記載されており、これらは本明細書において関連する部分(全部であり得る)が参考として援用される。 Molecular biological techniques, biochemical techniques, and microbiological techniques used in this specification are well known and commonly used in the art, and are described in, for example, Sambrook J. et al. et al. (1989). Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor and its 3rd Ed. (2001); Ausubel, F .; M.M. (1987). Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associates and Wiley-Interscience; Ausubel, F .; M.M. (1989). Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associate ES and Wiley-Interscience; A. (1990). PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications, Academic Press; Ausubel, F .; M.M. (1992). Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associates; Ausubel, F .; M.M. (1995). Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associates; Innis, M .; A. et al. (1995). PCR Strategies, Academic Press; Ausubel, F .; M.M. (1999). Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Wiley, and annual updates; J. et al. et al. (1999). PCR Applications: Protocols for Functional Genomics, Academic Press, “Experimental Methods for Gene Transfer & Expression Analysis”, Yodosha, 1997, etc., which are related in this specification (may be all) Is incorporated by reference.
人工的に合成した遺伝子を作製するためのDNA合成技術および核酸化学については、例えば、Gait,M.J.(1985).Oligonucleotide Synthesis:A Practical Approach,IRLPress;Gait,M.J.(1990).Oligonucleotide Synthesis:A Practical Approach,IRL Press;Eckstein,F.(1991).Oligonucleotides and Analogues:A Practical Approac,IRL Press;Adams,R.L.et al.(1992).The Biochemistry of the Nucleic Acids,Chapman&Hall;Shabarova,Z.et al.(1994).Advanced Organic Chemistry of Nucleic Acids,Weinheim;Blackburn,G.M.et al.(1996).Nucleic Acids in Chemistry and Biology,Oxford University Press;Hermanson,G.T.(1996).Bioconjugate Techniques,Academic Pressなどに記載されており、これらは本明細書において関連する部分が参考として援用される。 For DNA synthesis technology and nucleic acid chemistry for producing artificially synthesized genes, see, for example, Gait, M. et al. J. et al. (1985). Oligonucleotide Synthesis: A Practical Approach, IRLPpress; Gait, M .; J. et al. (1990). Oligonucleotide Synthesis: A Practical Approach, IRL Press; Eckstein, F .; (1991). Oligonucleotides and Analogues: A Practical Approac, IRL Press; Adams, R .; L. et al. (1992). The Biochemistry of the Nucleic Acids, Chapman &Hall; Shabarova, Z. et al. et al. (1994). Advanced Organic Chemistry of Nucleic Acids, Weinheim; Blackburn, G .; M.M. et al. (1996). Nucleic Acids in Chemistry and Biology, Oxford University Press; Hermanson, G .; T.A. (1996). Bioconjugate Technologies, Academic Press, etc., which are incorporated herein by reference in the relevant part.
本明細書において核酸の存在を確認するには、放射能法、蛍光法、ノーザンブロット法、ドットブロット法、PCR法などの分子生物学的測定方法を含む任意の適切な方法により評価され得る。 In order to confirm the presence of the nucleic acid in the present specification, it can be evaluated by any appropriate method including a molecular biological measurement method such as radioactivity method, fluorescence method, Northern blot method, dot blot method, PCR method and the like.
「抗体」は、抗体およびそのフラグメント(好ましくは、抗原結合フラグメント)を包含するが、これらに限定されない。この用語は、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、二重特異性抗体、Fab抗体フラグメント、F(ab)2抗体フラグメント、Fv抗体フラグメント(例えば、VHまたはVL)、単鎖Fv抗体フラグメント、およびdsFv抗体フラグメントを包含する。さらに、本発明の抗体分子は、完全ヒト抗体、マウス抗体、ラット抗体、ウサギ抗体、ヤギ抗体、ニワトリ抗体、ヒト化抗体、またはキメラ抗体であり得る。本発明の抗体は、配列番号2のアミノ酸配列からなるポリペプチドに、特異的に反応する。“Antibody” includes, but is not limited to, antibodies and fragments thereof (preferably antigen-binding fragments). The terms include monoclonal antibodies, polyclonal antibodies, bispecific antibodies, Fab antibody fragments, F (ab) 2 antibody fragments, Fv antibody fragments (eg, V H or V L ), single chain Fv antibody fragments, and dsFv antibodies. Includes fragments. Furthermore, the antibody molecules of the invention can be fully human antibodies, mouse antibodies, rat antibodies, rabbit antibodies, goat antibodies, chicken antibodies, humanized antibodies, or chimeric antibodies. The antibody of the present invention specifically reacts with a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.
本発明の遺伝子は、siRNAを用いてその発現をノックダウン(抑制)することが可能である。所定の遺伝子からsiRNAを調製する方法は周知であり、例えば、当該分野で公知のsiRNA提供業者(例えば、株式会社 ニッポンイージーティー、富山、日本)により、アニーリングしている2本鎖の合成siRNAを入手することができる。その合成siRNAをRNAseフリーの溶液に溶解し、最終濃度が20μMになるように調整し、その後細胞へ導入する。siRNAを調製する場合には、例えば、(1)GまたはCが連続して4つ以上存在しない、(2)AまたはTが連続して4つ以上存在しない、(3)GあるいはCが9塩基以上存在しない、などの条件を加えてもよい。本発明のsiRNAは、19塩基長、20塩基長、21塩基長、22塩基長、23塩基長、24塩基長、25塩基長、26塩基長、27塩基長、28塩基長、29塩基長、または30塩基長である。本発明のsiRNAは、好ましくは、19塩基長である。本発明のsiRNAはまた、好ましくは20塩基長である。本発明のsiRNAはまた、好ましくは21塩基長である。本発明のsiRNAはまた、好ましくは22塩基長である。本発明のsiRNAはまた、好ましくは23塩基長である。本発明のsiRNAはまた、好ましくは24塩基長である。 The gene of the present invention can be knocked down (suppressed) using siRNA. A method for preparing siRNA from a predetermined gene is well known. For example, a double-stranded synthetic siRNA annealed by a siRNA provider known in the art (for example, Nippon Easy Tea, Toyama, Japan) is used. It can be obtained. The synthetic siRNA is dissolved in an RNAse-free solution, adjusted to a final concentration of 20 μM, and then introduced into cells. When preparing siRNA, for example, (1) G or C is not continuously present 4 or more, (2) A or T is not continuously 4 or more, (3) G or C is 9 Conditions such as the absence of more than a base may be added. The siRNA of the present invention has 19 base length, 20 base length, 21 base length, 22 base length, 23 base length, 24 base length, 25 base length, 26 base length, 27 base length, 28 base length, 29 base length, Or it is 30 base length. The siRNA of the present invention is preferably 19 bases long. The siRNA of the present invention is also preferably 20 bases long. The siRNA of the present invention is also preferably 21 bases in length. The siRNA of the present invention is also preferably 22 bases in length. The siRNA of the present invention is also preferably 23 bases in length. The siRNA of the present invention is also preferably 24 bases in length.
用語「発現する」および「発現」は、遺伝子、RNA配列もしくはDNA配列中の情報が明らかになるのを可能にすることまたはそれを引き起こすこと(例えば、対応する遺伝子の転写および翻訳に関与する細胞機能を活性化することによって、タンパク質を生成すること)を意味する。DNA配列は、細胞中でかまたは細胞によって、「発現生成物」(例えば、RNA(例えば、mRNA)またはタンパク質)を形成するように発現される。その発現生成物自体はまた、その細胞によって「発現される」と言われ得る。 The terms “express” and “expression” allow or cause information in a gene, RNA sequence or DNA sequence to become apparent (eg, cells involved in transcription and translation of the corresponding gene) To produce a protein by activating the function). A DNA sequence is expressed in or by a cell to form an “expression product” (eg, RNA (eg, mRNA) or protein). The expression product itself may also be said to be “expressed” by the cell.
用語「形質転換」とは、核酸を細胞中に導入することを意味する。導入される遺伝子または配列は、「クローン」と呼ばれ得る。その導入されるDNAまたはRNAを受ける宿主細胞は、「形質転換」されており、これは、「形質転換体」または「クローン」である。宿主細胞に導入されるDNAまたはRNAは、任意の供給源由来であり得、宿主細胞と同じ属または種の細胞由来であっても、異なる属または種の細胞由来であってもよい。 The term “transformation” means the introduction of a nucleic acid into a cell. The introduced gene or sequence may be referred to as a “clone”. A host cell that receives the introduced DNA or RNA has been “transformed” and is a “transformant” or a “clone”. The DNA or RNA introduced into the host cell can be from any source, and can be from a cell of the same genus or species as the host cell or from a cell of a different genus or species.
用語「ベクター」は、宿主を形質転換し、必要に応じて導入された配列の発現および/または複製を促進するように、DNA配列またはRNA配列が宿主細胞中に導入され得る媒体(例えば、プラスミド)を包含する。 The term “vector” refers to a medium (eg, a plasmid) into which a DNA or RNA sequence can be introduced into a host cell so as to transform the host and facilitate expression and / or replication of the introduced sequence as needed. ).
本発明において使用され得るベクターとしては、プラスミド、ウイルス、バクテリオファージ、組込み可能なDNAフラグメント、および宿主ゲノム中への核酸の導入を促進し得る他の媒体が挙げられる。プラスミドは、最も一般的に使用される形態のベクターであるが、同様の機能を提供しかつ当該分野で公知であるかまたは公知となる他のすべての形態のベクターが、本明細書中で野使用のために適切である。例えば、Pouwelsら、Cloning Vectors:A Laboratory Manual,1985 and Supplements,Elsevier,N.Y.およびRodriguezら、(編),Vectors:A Survey of Molecular Cloning Vectors and Their Uses 1988,Buttersworth,Boston,MAを参照のこと。 Vectors that can be used in the present invention include plasmids, viruses, bacteriophages, integratable DNA fragments, and other media that can facilitate the introduction of nucleic acids into the host genome. A plasmid is the most commonly used form of vector, although all other forms of vectors that provide similar functions and are known or known in the art are wild-type herein. Suitable for use. See, for example, Pouwels et al., Cloning Vectors: A Laboratory Manual, 1985 and Supplements, Elsevier, N .; Y. And Rodriguez et al., (Eds.), Vectors: A Survey of Molecular Cloning Vectors and Their Uses 1988, Buttersworth, Boston, MA.
用語「発現系」とは、適切な条件下で、そのベクターにより保有されて宿主細胞中に導入されるタンパク質または核酸を発現し得る、宿主細胞および適合性ベクターを意味する。一般的な発現系としては、E.coli宿主細胞およびプラスミドベクター、昆虫宿主細胞およびバキュロウイルスベクター、ならびに哺乳動物宿主細胞およびベクターが挙げられる。 The term “expression system” means a host cell and compatible vector that, under appropriate conditions, can express a protein or nucleic acid carried by the vector and introduced into the host cell. Common expression systems include E. coli. E. coli host cells and plasmid vectors, insect host cells and baculovirus vectors, and mammalian host cells and vectors.
本発明の配列番号2に記載のポリペプチドをコードする核酸の発現は、好ましくは真核生物細胞において従来の方法によって実行され得る。核酸を発現するために適切な宿主細胞としては、高等真核生物が挙げられ、動物細胞(非哺乳動物起源(例えば、昆虫細胞)および哺乳動物起源(例えば、ヒト、霊長類、および齧歯類)の両方の動物細胞)由来の樹立された組織培養細胞株を包含する。 Expression of the nucleic acid encoding the polypeptide set forth in SEQ ID NO: 2 of the present invention can be preferably carried out by conventional methods in eukaryotic cells. Suitable host cells for expressing the nucleic acid include higher eukaryotes, animal cells (non-mammalian sources (eg, insect cells)) and mammalian sources (eg, humans, primates, and rodents). 2) established tissue culture cell lines derived from both animal cells).
高等真核生物組織培養細胞もまた、本発明の配列番号2に記載のポリペプチドの組換え生成のために使用され得る。任意の高等真核生物組織培養細胞株(昆虫バキュロウイルス発現系が挙げられる)が使用され得るが、哺乳動物細胞が、好ましい。このような細胞の形質転換、トランスフェクションおよび増殖は、慣用的手順となっている。有用な細胞株の例としては、HeLa細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞株、J774細胞、Caco2細胞、ラット乳児腎臓(BRK)細胞株、昆虫細胞株、鳥類細胞株、およびサル(COS)細胞株が挙げられる。そのような細胞株のための発現ベクターは、通常は、複製起点、プロモーター、翻訳開始部位、RNAスプライス部位(ゲノムDNAが使用される場合)、ポリアデニル化部位、および転写終結部位を含む。これらのベクターはまた、通常は、選択遺伝子または増幅遺伝子を含む。適切な発現ベクターは、例えば、アデノウイルス、SV40、パルボウイルス、ワクシニアウイルス、またはサイトメガロウイルスのような供給源に由来するプロモーターを保有する、プラスミド、ウイルス、またはレトロウイルスであり得る。発現ベクターの例としては、pCR(登録商標)3.1、pCDNA1、pCD(Okayamaら、(1985)Mol.Cell Biol.5:1136)、pMC1neo Poly−A(Thomasら、(1987)Cell 51:503)、pREP8、pSVSPORTおよびそれらの誘導体、ならびにバキュロウイルスベクター(例えば、pAC373またはpAC610)が挙げられる。 Higher eukaryotic tissue culture cells can also be used for recombinant production of the polypeptide set forth in SEQ ID NO: 2 of the present invention. Although any higher eukaryotic tissue culture cell line (including insect baculovirus expression systems) can be used, mammalian cells are preferred. Such transformation, transfection and propagation of cells has become a routine procedure. Examples of useful cell lines include HeLa cells, Chinese hamster ovary (CHO) cell lines, J774 cells, Caco2 cells, rat infant kidney (BRK) cell lines, insect cell lines, avian cell lines, and monkey (COS) cells. Strains. Expression vectors for such cell lines usually include an origin of replication, a promoter, a translation initiation site, an RNA splice site (if genomic DNA is used), a polyadenylation site, and a transcription termination site. These vectors also usually contain a selection gene or amplification gene. Suitable expression vectors can be plasmids, viruses, or retroviruses that carry a promoter derived from a source such as, for example, adenovirus, SV40, parvovirus, vaccinia virus, or cytomegalovirus. Examples of expression vectors include pCR® 3.1, pCDNA1, pCD (Okayama et al., (1985) Mol. Cell Biol. 5: 1136), pMC1neo Poly-A (Thomas et al., (1987) Cell 51: 503), pREP8, pSVSPORT and derivatives thereof, and baculovirus vectors (eg, pAC373 or pAC610).
本発明はまた、本発明の配列番号2に記載のポリペプチドおよび配列番号1に記載のポリヌクレオチドと、第2ポリペプチド部分もしくは第2ポリヌクレオチド部分(「タグ」と呼ばれ得る)とを含む、融合物を包含する。本発明の融合ポリペプチドは、例えば、本発明のポリヌクレオチドまたはそのフラグメントを、発現ベクター中に挿入することによって、簡便に構築され得る。本発明の融合物は、精製または検出を容易するタグを含み得る。そのようなタグとしては、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)、ヘキサヒスチジン(His6)タグ、マルトース結合タンパク質(MBP)タグ、赤血球凝集素(HA)タグ、セルロース結合タンパク質(CBP)タグ、およびmycタグが挙げられる。検出可能なタグ(例えば、32P、35S、3H、99mTc、123I、111In、68Ga、18F、125I、131I、113mIn、76Br、67Ga、99mTc、123I、111Inおよび68Ga)もまた、本発明のポリペプチドおよびポリヌクレオチドを標識するために使用され得る。このような融合物を構築および使用するための方法は、当該分野で周知である。The present invention also includes the polypeptide set forth in SEQ ID NO: 2 of the present invention and the polynucleotide set forth in SEQ ID NO: 1 and a second polypeptide portion or a second polynucleotide portion (which may be referred to as a “tag”). , Including fusions. The fusion polypeptide of the present invention can be easily constructed, for example, by inserting the polynucleotide of the present invention or a fragment thereof into an expression vector. The fusions of the invention can include a tag that facilitates purification or detection. Such tags include glutathione-S-transferase (GST), hexahistidine (His6) tag, maltose binding protein (MBP) tag, hemagglutinin (HA) tag, cellulose binding protein (CBP) tag, and myc tag. Is mentioned. Detectable tags (eg, 32 P, 35 S, 3 H, 99m Tc, 123 I, 111 In, 68 Ga, 18 F, 125 I, 131 I, 113 m In, 76 Br, 67 Ga, 99m Tc, 123 I, 111 In and 68 Ga) can also be used to label the polypeptides and polynucleotides of the invention. Methods for constructing and using such fusions are well known in the art.
本明細書において「作動可能に連結された(る)」とは、所望の配列の発現(作動)がある転写翻訳調節配列(例えば、プロモーター、エンハンサーなど)または翻訳調節配列の制御下に配置されることをいう。プロモーターが遺伝子に作動可能に連結されるためには、通常、その遺伝子のすぐ上流にプロモーターが配置されるが、必ずしも隣接して配置される必要はない。 As used herein, “operably linked” refers to a transcriptional translational regulatory sequence (eg, promoter, enhancer, etc.) or a translational regulatory sequence that has the expression (operation) of a desired sequence. That means. In order for a promoter to be operably linked to a gene, the promoter is usually placed immediately upstream of the gene, but need not necessarily be adjacent.
本明細書において、核酸分子を細胞に導入する技術は、どのような技術でもよく、例えば、形質転換、形質導入、トランスフェクションなどが挙げられる。そのような核酸分子の導入技術は、当該分野において周知であり、かつ、慣用されるものであり、例えば、Ausubel F.A.ら編(1988)、Current Protocols in Molecular Biology、Wiley、New York、NY;Sambrook Jら(1987)Molecular Cloning:A Laboratory Manual,2nd Ed.およびその第三版,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NY、別冊実験医学「遺伝子導入&発現解析実験法」羊土社、1997などに記載される。遺伝子の導入は、ノーザンブロット、ウェスタンブロット分析のような本明細書に記載される方法または他の周知慣用技術を用いて確認することができる。 In this specification, any technique may be used for introducing a nucleic acid molecule into a cell, and examples thereof include transformation, transduction, and transfection. Such a technique for introducing a nucleic acid molecule is well known in the art and commonly used. For example, Ausubel F. et al. A. (1988), Current Protocols in Molecular Biology, Wiley, New York, NY; Sambrook J et al. (1987) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Ed. And its third edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, a separate volume of experimental medicine “Gene Transfer & Expression Analysis Experimental Method” Yodosha, 1997, and the like. Gene transfer can be confirmed using the methods described herein, such as Northern blot, Western blot analysis, or other well-known conventional techniques.
また、ベクターの導入方法としては、細胞にDNAを導入する上述のような方法であればいずれも用いることができ、例えば、トランスフェクション、形質導入、形質転換など(例えば、リン酸カルシウム法、リポソーム法、DEAEデキストラン法、エレクトロポレーション法、パーティクルガン(遺伝子銃)を用いる方法など)が挙げられる。 Moreover, as a method for introducing a vector, any of the above-described methods for introducing DNA into cells can be used. For example, transfection, transduction, transformation, etc. (for example, calcium phosphate method, liposome method, DEAE dextran method, electroporation method, method using particle gun (gene gun), etc.).
(アスパラギン酸輸送タンパク質の活性調節剤のスクリーニング法)
本発明のタンパク質を使用する種々の方法によって、アスパラギン酸輸送タンパク質の活性調節剤をスクリーニングすることが可能である。例えば、
(a)リポソームにATPase(例えば、液胞型ATPase)と本発明の膜タンパク質を再構成し、
(b)そのリポソームに(1)放射性標識したアスパラギン酸のみ、(2)放射性標識したアスパラギン酸と候補薬剤をそれぞれ添加してインキュベートし、
(c)リポソームを遠心して沈澱させ、(1)の場合と(2)の場合とで、そのリポソームに取り込まれた放射性標識アスパラギン酸の量を比較し、
(d)その候補薬剤がアスパラギン酸輸送活性に影響を与えたか否かを決定する
ことによって、アスパラギン酸輸送タンパク質の活性調節剤をスクリーニングすることが可能である。(Screening method of activity regulator of aspartate transport protein)
Aspartic acid transfer protein activity modulators can be screened by various methods using the protein of the present invention. For example,
(A) reconstituting ATPase (eg, vacuolar ATPase) and the membrane protein of the present invention into liposomes;
(B) (1) Radiolabeled aspartic acid alone, (2) Radiolabeled aspartic acid and a candidate drug were added to each of the liposomes and incubated,
(C) The liposome is centrifuged to precipitate, and the amount of radiolabeled aspartic acid incorporated into the liposome is compared between (1) and (2).
(D) It is possible to screen for an activity regulator of aspartate transport protein by determining whether the candidate drug has affected aspartate transport activity.
あるいは、
(a)本発明の膜タンパク質を発現する細胞を調製し(例えば、本発明の遺伝子を用いて形質転換する)、
(b)その細胞に、(1)放射性標識したアスパラギン酸のみ、(2)放射性標識したアスパラギン酸と候補薬剤をそれぞれ添加してインキュベートし、
(c)細胞を破壊し、膜画分を調製し、(1)の場合と(2)の場合とで、膜画分に存在する放射性標識アスパラギン酸の量を比較し、
(d)その候補薬剤がアスパラギン酸輸送活性に影響を与えたか否かを決定する
ことによって、アスパラギン酸輸送タンパク質の活性調節剤をスクリーニングすることが可能である。Or
(A) preparing a cell expressing the membrane protein of the present invention (for example, transforming using the gene of the present invention),
(B) The cells were incubated with (1) radiolabeled aspartic acid alone, (2) radiolabeled aspartic acid and a candidate agent,
(C) destroy the cells, prepare the membrane fraction, compare the amount of radiolabeled aspartic acid present in the membrane fraction in the case of (1) and (2),
(D) It is possible to screen for an activity regulator of aspartate transport protein by determining whether the candidate drug has affected aspartate transport activity.
以下に、実施例に基づいて本発明を説明するが、以下の実施例は、例示の目的のみに提供される。従って、本発明の範囲は、上記発明の詳細な説明にも下記実施例にも限定されるものではなく、請求の範囲によってのみ限定される。 The present invention will be described below based on examples, but the following examples are provided for illustrative purposes only. Accordingly, the scope of the present invention is not limited to the above detailed description of the invention nor the following examples, but is limited only by the scope of the claims.
これまでの知見によると、シナプス小胞において、アスパラギン酸単独で蓄積されている例はない。全てアスパラギン酸とグルタミン酸の両方が共存していることをみいだすことができる。従って、本発明者らは、シナプス小胞におけるアスパラギン酸を濃縮する機構は、少なくともグルタミン酸輸送機構とは異なる機構によって輸送されるという従来の知見(非特許文献3)に反する仮説として、仮想的な小胞型アスパラギン酸トランスポーターVaspTがアスパラギン酸の他グルタミン酸も輸送基質とすると考えることができるという仮説を立て、アスパラギン酸トランスポーターの同定を試みた。 According to the knowledge so far, there is no example in which aspartic acid is accumulated alone in synaptic vesicles. It can be found that both aspartic acid and glutamic acid coexist. Therefore, the present inventors hypothesized that the hypothesis contrary to the conventional knowledge (Non-patent Document 3) that the mechanism of concentrating aspartic acid in synaptic vesicles is transported by at least a mechanism different from the glutamate transport mechanism. Based on the hypothesis that the vesicular aspartate transporter VaspT can be thought of as glutamate in addition to aspartate, we attempted to identify the aspartate transporter.
本発明者らはVGLUTのグルタミン酸輸送の試験管内測定法を確立し、その輸送の分子機構を世界に先駆け明らかにした(J.Biol. Chem., Vol.281, Issue 51, 39499-39506, December 22, 2006)。この方法は基本的に全てのトランスポーターの試験管内での機能測定法として応用可能である。具体的には昆虫細胞において任意のトランスポーターを大量発現させ精製する。精製したトランスポーターを大腸菌より精製したプロトンポンプとともにリポソームに組み込み輸送を測定する方法である。この方法によりVGLUTが電位依存性のグルタミン酸トランスポーターである以外にNa+依存性のリン酸トランスポーターでもあることを証明した(J.Biol.Chem., Vol. 281, Issue 51, 39499-39506, December22, 2006)。この結果は一つのトランスポーターに少なくとも2つの独立した輸送機構が存在することを初めて示した点で画期的である。この性質を多芸性versatilityと呼ぶ。我々はこの発見に基づき仮想的なVaspTの性質を次のように推理した。(1)これまでに見つかっていないということは、既知のトランスポーターにその候補がふくまれている。(2)アスパラギン酸はアニオンなのでVaspTはアニオントランスポーターの一種である。(3)グルタミン酸も輸送するはずなのでそれはVGLUTに近い性質を持っているに違いない。(4)多芸性という概念を導入すればVGLUT以外の他のSLC17AファミリーのメンバーがVaspTである可能性がでてくる。The present inventors established an in vitro measurement method for glutamate transport of VGLUT, and clarified the molecular mechanism of the transport for the first time in the world (J. Biol. Chem., Vol.281, Issue 51, 39499-39506, December). 22, 2006). This method is basically applicable as a function measurement method in a test tube of all transporters. Specifically, an arbitrary transporter is expressed in large quantities in insect cells and purified. In this method, the purified transporter is incorporated into a liposome together with a proton pump purified from Escherichia coli and the transport is measured. This method proved that VGLUT is not only a voltage-dependent glutamate transporter but also a Na + -dependent phosphate transporter (J. Biol. Chem., Vol. 281, Issue 51, 39499-39506, December22, 2006). This result is groundbreaking in that it shows for the first time that there is at least two independent transport mechanisms in one transporter. This property is called versatility. Based on this discovery, we inferred the properties of virtual VaspT as follows. (1) The fact that it has not been found so far includes candidates for known transporters. (2) Since aspartic acid is an anion, VaspT is a kind of anion transporter. (3) Since glutamic acid should also be transported, it must have properties similar to VGLUT. (4) If the concept of versatility is introduced, other members of the SLC17A family other than VGLUT may be VaspT.
今回、この可能性を試験し、我々の予想が的中していることを発見した。すなわち、SLC17AのメンバーのうちSLC17A5であるシアリンがVaspTそのものであることを発見した。シアリンはリソゾームのシアル酸トランスポーターとして知られている。シアリンの機能低下によりリソゾーム病の一種であるシアル酸蓄積症(sialidosis,infantilesialic acid storage disease, Salla disease)が発症する。シアリンはリソゾーム以外にもひろく脳を中心に多くの組織とオルガネラに発現している(Yarovayaeta1, 2005、J. Neurobiol Dis. 19, 351-365)。従って、シアリンはシアル酸トランスポーター以外の生理機能を持つことが予想される。その機能の少なくとも一つが本発明のアスパラギン酸輸送であることが本発明において判明した。具体的には、以下の実施例1以降の実験を行った。 This time we tested this possibility and found that our expectations were right. That is, it was discovered that sialin which is SLC17A5 among members of SLC17A is VaspT itself. Sialin is known as a lysosomal sialic acid transporter. The sialic acid accumulation disease (sialidosis, infantilelesic acid storage disease, Salla disease) which is a kind of lysosomal disease develops by the functional decline of sialin. In addition to lysosomes, sialin is expressed in many tissues and organelles mainly in the brain (Yarovayaeta1, 2005, J. Neurobiol Dis. 19, 351-365). Therefore, sialin is expected to have physiological functions other than sialic acid transporter. It has been found in the present invention that at least one of its functions is the aspartic acid transport of the present invention. Specifically, the following experiments from Example 1 were conducted.
(実施例1:シアリンの再構成)
(PCR)
(マウスおよびヒトのシアリンcDNAのクローン化)
以下のプライマーを用いたPCRによりマウスおよびヒトシアリンcDNAを得た。(Example 1: Reconstitution of sialin)
(PCR)
(Cloning of mouse and human sialin cDNA)
Mouse and human sialin cDNA were obtained by PCR using the following primers.
5’-caccatgaggcccctgcttcggg-3’(配列番号3)マウスシアリンセンスプライマー
5’-ccacggacacagaaactga-3’(配列番号4)マウスシアリンセンスプライマー
5’-caccatgaggtctccggttcgag-3’(配列番号5)ヒトシアリンセンスプライマー
5’-tcagtgtctgtgtccatggt-3’(配列番号6)ヒトシアリンアンチセンスプライマー
PCR反応は、94℃ 2分の後、94℃ 45秒、56℃ 45秒、および、72℃ 2分を35サイクル行い、次に、72℃ 5分インキュベートし、ExTaqBuffer (Takara)、0.25 mM dNTP mix、1.6 pmol/μl Primer、0.5 U Ex Taq (Takara)を加えてtotalvolume16 μlにした。5'-caccatgaggcccctgcttcggg-3 '(SEQ ID NO: 3) Mouse sialin sense primer
5'-ccacggacacagaaactga-3 '(SEQ ID NO: 4) mouse sialin sense primer
5'-caccatgaggtctccggttcgag-3 '(SEQ ID NO: 5) human sialin sense primer
5'-tcagtgtctgtgtccatggt-3 '(SEQ ID NO: 6) human sialin antisense primer
PCR reaction was performed at 94 ° C for 2 minutes, followed by 35 cycles of 94 ° C for 45 seconds, 56 ° C for 45 seconds, and 72 ° C for 2 minutes, followed by incubation at 72 ° C for 5 minutes, ExTaqBuffer (Takara), 0.25 mM dNTP mix, 1.6 pmol / μl Primer and 0.5 U Ex Taq (Takara) were added to make a total volume of 16 μl.
pENTR/D-TOPO クローニングキット (No.K2400-20, Invitrogen)を用いてエントリーベクターにPCR産物を組み込んだ。方法は付属のプロトコールに準拠して行った。 The PCR product was incorporated into the entry vector using the pENTR / D-TOPO cloning kit (No. K2400-20, Invitrogen). The method was performed according to the attached protocol.
(部位特異的変異体の作成)
プライマーとして、以下の配列のプライマーを用いた:
5’-agctatgcgggccatgtgg-3’、(配列番号7)マウスH183R1st PCRセンスプライマー
5’-accacagaggatcatgcataacc-3’(配列番号8)マウスH183R1st PCR アンチセンスプライマー
5’-gtaaaacgacggccagtc-3’(配列番号9)マウスH183R2nd PCRセンスプライマー。(Creation of site-specific mutants)
Primers with the following sequences were used as primers:
5'-agctatgcgggccatgtgg-3 ', (SEQ ID NO: 7) mouse H183R1 st PCR sense primer
5'-accacagaggatcatgcataacc-3 '(SEQ ID NO: 8) mouse H183R1 st PCR antisense primer
5′-gtaaaacgacggccagtc-3 ′ (SEQ ID NO: 9) Mouse H183R2 nd PCR sense primer.
1st PCR反応は、94℃ 2分の後、94℃ 45秒、55℃ 45秒、72℃ 1分を35サイクル
繰り返し、そして、72℃ 3分保温した。反応溶液は、ExTaq Buffer (Takara)、0.15 mM dNTP mix、1.6 pmol/μlPrimer、0.5 U Ex Taq (Takara)を加えてtotalvolume 16 μlにした。In the 1st PCR reaction, 94 ° C for 2 minutes, followed by 35 cycles of 94 ° C for 45 seconds, 55 ° C for 45 seconds, 72 ° C for 1 minute, and incubated at 72 ° C for 3 minutes. ExTaq Buffer (Takara), 0.15 mM dNTP mix, 1.6 pmol / μl Primer, and 0.5 U Ex Taq (Takara) were added to the reaction solution to make a total volume of 16 μl.
2nd PCR反応は、94℃ 2分の加熱後、94℃ 45秒、50℃ 1分30秒、72℃ 3分を35サイクル繰り返し、そして、72℃ 5分保温した。反応溶液は、1stPCR産物、ExTaq Buffer(Takara)、0.38 mM dNTP mix、1.3 pmol/μl Primer、0.5 U Ex Taq(Takara)を加えて総容量16μlにした。2 nd PCR reaction, after heating of 94 ° C. 2 min, 94 ° C. 45 seconds, 50 ° C. 1 min 30 sec, 72 ° C. 3 min for 35 cycles, and was kept 72 ° C. 5 minutes. The reaction solution was adjusted to a total volume of 16 μl by adding 1 st PCR product, ExTaq Buffer (Takara), 0.38 mM dNTP mix, 1.3 pmol / μl Primer, 0.5 U Ex Taq (Takara).
(エントリーベクターへの連結)
PCRフラグメントをTOPOクローニングキット(Invitrogen)を用いて、エントリーベクター(pENTR、Invitrogen)に組み込んだ。反応溶液(6μl)は、塩溶液 1μl(Invitrogen)、ベクター 10fmol(Invitrogen)、およびPCR産物 20fmolを含む溶液である。室温で10分間反応させ、シアリンをエントリーベクターに組み込んだ。これをTOPO反応液とした。(Link to entry vector)
The PCR fragment was incorporated into an entry vector (pENTR, Invitrogen) using a TOPO cloning kit (Invitrogen). The reaction solution (6 μl) is a solution containing 1 μl of salt solution (Invitrogen), 10 fmol of vector (Invitrogen), and 20 fmol of PCR product. The reaction was carried out at room temperature for 10 minutes, and sialin was incorporated into the entry vector. This was used as a TOPO reaction solution.
(形質転換)
大腸菌Mach−1コンピテントセル(Invitrogen)50μlに上記TOPO反応液2μlを加えた。氷上で30分間放置後、SOC培地(Invitrogen)250μlを添加し、37℃で1時間反応させ、50μg/mlカナマイシンを含むLBプレートに全量を播種した。プレートを37℃で一晩培養し、シングルコロニーをピックアップし、50μg/mlカナマイシンを含むLB培地3mlで一晩培養した。培養した大腸菌からQIAprepSpinMiniprep Kit(Qiagen)を用いて、シアリンを含むベクターを得た。(Transformation)
2 μl of the TOPO reaction solution was added to 50 μl of E. coli Mach-1 competent cell (Invitrogen). After leaving on ice for 30 minutes, 250 μl of SOC medium (Invitrogen) was added, reacted at 37 ° C. for 1 hour, and the whole amount was seeded on an LB plate containing 50 μg / ml kanamycin. The plate was cultured overnight at 37 ° C., a single colony was picked up, and cultured overnight in 3 ml of LB medium containing 50 μg / ml kanamycin. A vector containing sialin was obtained from the cultured Escherichia coli using QIAprepSpinMiniprep Kit (Qiagen).
(実施例2:シアリンの発現および精製)
(pDEST10への組換え)
実施例1で調製したベクターから、LRクロナーゼを用いてシアリンのcDNAをpDEST10ベクターへクローニングした。上記実施例1で調製したプラスミド150mgにpDEST10プラスミド300ngとLRクロナーゼ4μlを加え、25℃で1時間インキュベートし、その後、プロテイナーゼKを2μl加え、37℃で30分間インキュベートした。反応液を用いて、DH5αコンピテント大腸菌を形質転換した。形質転換したDH5α細胞から、QIAprepSpin Miniprep Kit(Qiagen)を用いてプラスミドを回収し
、pDEST10/SLC17A5とした。(Example 2: Expression and purification of sialin)
(Recombination into pDEST10)
The sialin cDNA was cloned from the vector prepared in Example 1 into the pDEST10 vector using LR clonase. To 150 mg of the plasmid prepared in Example 1 above, 300 ng of pDEST10 plasmid and 4 μl of LR clonase were added, incubated at 25 ° C. for 1 hour, and then 2 μl of proteinase K was added and incubated at 37 ° C. for 30 minutes. The reaction solution was used to transform DH5α competent E. coli. From the transformed DH5α cells, the plasmid was recovered using QIAprepSpin Miniprep Kit (Qiagen) to obtain pDEST10 / SLC17A5.
(組換えバックミドの作製)
BaculovirusExpression System with Gateway Technology(Invitrogen)を用いて、pDEST10/SLC17A5からシアリンのcDNAをバキュロウイルスゲノム(バックミド)に組み込んだ。(Production of recombinant bacmid)
Using Baculovirus Expression System with Gateway Technology (Invitrogen), the sialin cDNA from pDEST10 / SLC17A5 was integrated into the baculovirus genome (bacmid).
具体的には、DH10Bacコンピテント細胞(Invitrogen)25μlにpDEST10/SLC17A5 20pgを加え、氷上で30分間放置後、42℃、30秒、SOC培地225μl加えた。37℃で4時間インキュベートし、50μg/mlカナマイシン、7μg/mlゲンタマイシン、10μg/mlテトラサイクリンを含むLBプレートの播種し、37℃で一晩インキュベートした。そしれ、ミニプレップ法にてバックミドを回収した。 Specifically, 20 pg of pDEST10 / SLC17A5 was added to 25 μl of DH10Bac competent cells (Invitrogen), left on ice for 30 minutes, and then 225 μl of SOC medium was added at 42 ° C. for 30 seconds. Incubated for 4 hours at 37 ° C., seeded with LB plates containing 50 μg / ml kanamycin, 7 μg / ml gentamicin, 10 μg / ml tetracycline and incubated overnight at 37 ° C. Well, the bacmid was recovered by the miniprep method.
(ミニプレップ法;バックミド用)
組換えバックミドの作製に用いたミニプレップ法は、以下の手順で行った。まず、50μg/mlカナマイシン、7μg/mlゲンタマイシン、10μg/mlテトラサイクリンを添加したLB培地3mlに組換えバックミドを有するDH10Bacを植菌し、37℃で培養した。培養した大腸菌を溶液1(50mM グルコース、25mM Tris/HCl pH8.0,10mM EDTA pH8.0)200μl中に懸濁し、次に、溶液2(0.2M NaOH、1% SDS)200μlを加え、転倒混和した。室温で5分間放置後、溶液3(3M KOAc、11.5%(v/v)酢酸)を200μl加え、店頭混和した。そして、4℃で10分間放置した後、遠心(13,000rpm、15分、4℃)し、上清を除いた。沈澱を、さらに、70%エタノールで2回洗浄した。これにTE緩衝液(10mM Tris/HCl pH8.0、1mM EDTA)を無菌的に添加し、4℃に保存した。(Miniprep method; for backmid)
The miniprep method used for the production of the recombinant bacmid was performed according to the following procedure. First, DH10Bac having a recombinant bacmid was inoculated into 3 ml of LB medium supplemented with 50 μg / ml kanamycin, 7 μg / ml gentamicin, and 10 μg / ml tetracycline, and cultured at 37 ° C. The cultured E. coli is suspended in 200 μl of solution 1 (50 mM glucose, 25 mM Tris / HCl pH 8.0, 10 mM EDTA pH 8.0), and then 200 μl of solution 2 (0.2 M NaOH, 1% SDS) is added, Mixed. After standing at room temperature for 5 minutes, 200 μl of solution 3 (3M KOAc, 11.5% (v / v) acetic acid) was added and mixed over the counter. After leaving at 4 ° C. for 10 minutes, the mixture was centrifuged (13,000 rpm, 15 minutes, 4 ° C.), and the supernatant was removed. The precipitate was further washed twice with 70% ethanol. TE buffer (10 mM Tris / HCl pH 8.0, 1 mM EDTA) was aseptically added thereto, and stored at 4 ° C.
(ウイルスの調製)
本実施例に用いたウイルスは、以下の手順によって調製した。まず、35mmのペトリ皿に9×105個のSf9細胞を播種した。培地を、0.35mg/mlの炭酸水素ナトリウムを添加したGrace'sInsect Medium(GIBCO)に交換した後、シアリンを含むバックミド1μgと、cellfectin(Invitrogen)6μlを用い、リポフェクション法にて、Sf9に感染させた。27℃で5時間インキュベートした後、2mlのcompleteTMN-FHに交換し、感染兆候が見られるまで培養し、培地を回収した。これをP1ウイルスとした。そして、100mmペトリ皿に6×106個のSf9細胞を播種し(50%コンフルエント)、10倍段階希釈したウイルス液1mlを添加し、室温で1時間振とうした。completeTMN-FH:4%Sea Plaque Agarose=3:1となるように、混合したペトリ皿の培地を取り除いた後、これを10mlの重層アガロースを用いて27℃で7〜10日密閉して培養し、形成したプラークをピックアップして、再度感染させ、72時間後、この培地をP1ウイルスの場合と同様に回収し、P2ウイルスとした。(Preparation of virus)
The virus used in this example was prepared by the following procedure. First, 9 × 10 5 Sf9 cells were seeded in a 35 mm Petri dish. After exchanging the medium with Grace's Insect Medium (GIBCO) supplemented with 0.35 mg / ml sodium hydrogen carbonate, infection with Sf9 was performed by lipofection using 1 μg of bacmid containing sialin and 6 μl of cellfectin (Invitrogen). I let you. After incubating at 27 ° C. for 5 hours, the medium was replaced with 2 ml of completeTMN-FH, cultured until signs of infection were observed, and the medium was collected. This was designated as P1 virus. Then, 6 × 10 6 Sf9 cells were seeded in a 100 mm Petri dish (50% confluent), 1 ml of a 10-fold diluted virus solution was added, and the mixture was shaken at room temperature for 1 hour. CompleteTMN-FH: 4% Sea Plaque Agarose = 3: 1 After removing the mixed Petri dish medium, this was sealed and cultured at 27 ° C. for 7-10 days with 10 ml of layered agarose. The formed plaque was picked up and infected again, and after 72 hours, this medium was recovered in the same manner as in the case of the P1 virus, and designated as P2 virus.
(細胞の回収と膜画分の可溶化)
HighFive細胞にP2ウイルスをM.O.I.=1で感染させ、27℃で培養した。感染60時間後の細胞をセルスクレーパーにより回収し、700×g 10分間遠心して上清を取り除いた。これを破壊緩衝液(20mM Tris−HCl pH8.0、100mM 酢酸カリウム、10% グリセロール、5mM DTT、1μg/ml ペプスタチンA(ペプチド研究所)、1μg/ml ロイペプチン(ペプチド研究所))中に懸濁し、再度700×g 10分間遠心して上清を取り除いた。これを破壊緩衝液で懸濁し、超音波処理(TOMYultrasonicdisruptorにて、Output 4、30秒×8回)後、700×g 10分間遠心して上清を回収し、100,000×g 1時間、4℃で超遠心して、得られた沈澱を膜画分とした。この分画を、可溶化緩衝液(20mM MOPS−Tris pH7.0、2%オクチルグルコシド(同仁化学)、10% グリセロール、1μg/ml ペプスタチンA、1μg/ml ロイペプチン)を添加し、ホモジナイザーを用いて懸濁し、100,000×g 30分の遠心操作を行い、その上清を可溶化画分とした。(Cell recovery and solubilization of membrane fraction)
HighFive cells were infected with P2 virus at MOI = 1 and cultured at 27 ° C. Cells 60 hours after infection were collected with a cell scraper and centrifuged at 700 × g for 10 minutes to remove the supernatant. This was suspended in a disruption buffer (20 mM Tris-HCl pH 8.0, 100 mM potassium acetate, 10% glycerol, 5 mM DTT, 1 μg / ml pepstatin A (Peptide Institute), 1 μg / ml leupeptin (Peptide Institute)). The supernatant was removed again by centrifugation at 700 × g for 10 minutes. This was suspended in a disruption buffer, sonicated (TOMY Ultrasonic Disruptor, Output 4, 30 seconds × 8 times), centrifuged at 700 × g for 10 minutes, and the supernatant was collected. 100,000 × g for 1 hour, 4 hours Ultracentrifugation was performed at 0 ° C., and the resulting precipitate was used as a membrane fraction. To this fraction, solubilization buffer (20 mM MOPS-Tris pH 7.0, 2% octylglucoside (Dojindo), 10% glycerol, 1 μg / ml pepstatin A, 1 μg / ml leupeptin) was added, and a homogenizer was used. The suspension was subjected to centrifugation at 100,000 × g for 30 minutes, and the supernatant was used as a solubilized fraction.
(アフィニティーカラムを用いたシアリンの精製)
QIAGENNi-NTA super flowレジンをエコノカラムに充填し(1mL;50% スラリー)、蒸留水にて洗浄した後、pH8.0の可溶化緩衝液で平衡化した。ここに上記の可溶化画分を入れ、4℃、4時間攪拌しながら、吸着させた。これを15mlの洗浄緩衝液(20mM MOPS−Tris pH7.0、1%オクチルグルコシド、20% グリセロール、5mM イミダゾール、1μg/ml ペプスタチンA、1μg/ml ロイペプチン)で洗浄し、溶出緩衝液(20mM MOPS−Tris pH7.0、1%オクチルグルコシド、20% グリセロール、60mM イミダゾール、1μg/ml ペプスタチンA、1μg/ml ロイペプチン)を用いて、精製シアリンを溶出した。(Purification of sialin using affinity column)
The QIAGENNi-NTA super flow resin was packed in an Econo column (1 mL; 50% slurry), washed with distilled water, and equilibrated with a solubilization buffer having a pH of 8.0. The above-mentioned solubilized fraction was added thereto and adsorbed while stirring at 4 ° C. for 4 hours. This was washed with 15 ml of washing buffer (20 mM MOPS-Tris pH 7.0, 1% octylglucoside, 20% glycerol, 5 mM imidazole, 1 μg / ml pepstatin A, 1 μg / ml leupeptin), and elution buffer (20 mM MOPS- Purified sialin was eluted using Tris pH 7.0, 1% octyl glucoside, 20% glycerol, 60 mM imidazole, 1 μg / ml pepstatin A, 1 μg / ml leupeptin).
(実施例3:FoF1−ATPaseの精製)
Moriyama Yら、J.Biol.Chem.266,22141−22146(1991)に記載の手順に従って、プロトンポンプであるF0F1タンパク質を調製した。(Example 3: F o F 1 -ATPase purification)
Moriyama Y et al. Biol. Chem. 266, 22141-22146 (1991), a proton pump F 0 F 1 protein was prepared.
F0F1の大量発現プラスミドpBWU13を含有している大腸菌DK8を、0.5%グリセロールを含むTanaka培地(34mM一カリウムリン酸、64mM二カリウムリン酸、20mM硫酸アンモニウム、0.3mM塩化マグネシウム、1μM硫酸鉄、1μM塩化カルシウム、1μM塩化亜鉛、100μg/mlイソロイシン、100μg/mlバリン、2μg/mlチアミン)で培養した後、菌体を回収した。以降の調製を全て4℃で行った。E. coli DK8 containing the large-scale expression plasmid pBWU13 of F 0 F 1 was added to Tanaka medium (34 mM monopotassium phosphate, 64 mM dipotassium phosphate, 20 mM ammonium sulfate, 0.3 mM magnesium chloride, 1 μM) containing 0.5% glycerol. After culturing with iron sulfate, 1 μM calcium chloride, 1 μM zinc chloride, 100 μg / ml isoleucine, 100 μg / ml valine, 2 μg / ml thiamine), the cells were collected. All subsequent preparations were performed at 4 ° C.
菌体(DK8/pBWU13)約10gを、40mlの膜調製緩衝液(4℃の50mM
Tris−HCl(pH8.0)、2mM塩化マグネシウム、0,5mM EDTA、1mM PMSF、1μg/mlロイペプチン、1μg/mlペプスタチンA、10%(v/v)グリセロール、1mM DTT)に懸濁し、フレンチプレス(1,500kg/cm2)で細胞を破砕した。破砕液を17,000×gにて10分間遠心分離し、得られた上清をさらに210,000×gで1時間20分間遠心分離した。得られた膜小胞の沈澱を、F0F1調製用緩衝液(20mM MOPS/NaOH(pH7.0)、1mM硫酸マグネシウム、1mM DTT、1mM PMSF、0.8%オクチルグルコシド)中に懸濁し、再度遠心分離した。沈澱物として調製した膜小胞60mgを、2%のオクチルグルコシドを含む3mlのF0F1調製用緩衝液中に懸濁し、F0F1を可溶化した。可溶化溶液を、260,000×gで30分間遠心分離し、上清画分からF0F1を回収した。回収したF0F1を、10%(w/v)〜30%(w/v)のグリセロール密度勾配遠心分離(330,000×gで5時間)によって精製した。グリセロール密度勾配を、1%オクチルグルコシドを含むF0F1調製用緩衝液で作製した。密度勾配遠心後、遠心管の底から10分画に分けて分離し、最初の4画分をF0F1として回収し、−80℃で保存した。About 10 g of microbial cells (DK8 / pBWU13) was added to 40 ml of membrane preparation buffer (50 mM at 4 ° C.
Suspended in Tris-HCl (pH 8.0), 2 mM magnesium chloride, 0.5 mM EDTA, 1 mM PMSF, 1 μg / ml leupeptin, 1 μg / ml pepstatin A, 10% (v / v) glycerol, 1 mM DTT), French press Cells were disrupted with (1,500 kg / cm 2 ). The crushed liquid was centrifuged at 17,000 × g for 10 minutes, and the obtained supernatant was further centrifuged at 210,000 × g for 1 hour and 20 minutes. The obtained membrane vesicle precipitate was suspended in F 0 F 1 preparation buffer (20 mM MOPS / NaOH (pH 7.0), 1 mM magnesium sulfate, 1 mM DTT, 1 mM PMSF, 0.8% octyl glucoside). Centrifuge again. 60 mg of membrane vesicle prepared as a precipitate was suspended in 3 ml of F 0 F 1 preparation buffer containing 2% octyl glucoside to solubilize F 0 F 1 . The solubilized solution was centrifuged at 260,000 × g for 30 minutes, and F 0 F 1 was recovered from the supernatant fraction. The recovered F 0 F 1 was purified by 10% (w / v) to 30% (w / v) glycerol density gradient centrifugation (330,000 × g for 5 hours). A glycerol density gradient was made with F 0 F 1 preparation buffer containing 1% octyl glucoside. After density gradient centrifugation, the fraction was separated into 10 fractions from the bottom of the centrifuge tube, and the first 4 fractions were collected as F 0 F 1 and stored at −80 ° C.
(実施例4:FoF1−ATPaseと精製シアリンのリポソームへの再構成)
20mgの大豆レシチン(SigmatypeIIS)を緩衝液(20 mM MOPS/NaOH pH 7.0, 0.5 mM DTT)に懸濁し、バスタイプ超音波装置で透明になるまで超音波調製した。調製したリポソームは分注し、-80℃で保存した。
上記実施例3の手法で精製したFoF1−ATPase 90μgと実施例2で精製したシアリン 20μgをリポソーム600μgに混合し、−80℃で15分間静置し、凍結した。ただちにこれを取り出し、迅速に解凍しF緩衝液(20mM MOPS−Tris pH7.0、100mM 酢酸カリウム、5mM 酢酸マグネシウム)にて20倍に希釈し、160,000×gで60分間遠心した。沈澱にF緩衝液 400μlを添加し、ホモジナイズし、再構成プロテオリポソームを得た(図1A)。(Example 4: reconstitution into F o F 1 -ATPase and liposomes of purified sialic)
20 mg of soybean lecithin (SigmatypeIIS) was suspended in a buffer (20 mM MOPS / NaOH pH 7.0, 0.5 mM DTT), and ultrasonically prepared until it became transparent with a bath type ultrasonic device. The prepared liposomes were dispensed and stored at -80 ° C.
Sialic 20μg purified by F o F 1 -ATPase 90μg Example 2 was purified by the method of Example 3 was mixed with the liposome 600 [mu] g, and allowed to stand for 15 minutes at -80 ° C., and frozen. This was immediately taken out, rapidly thawed, diluted 20 times with F buffer (20 mM MOPS-Tris pH 7.0, 100 mM potassium acetate, 5 mM magnesium acetate), and centrifuged at 160,000 × g for 60 minutes. To the precipitate, 400 μl of F buffer was added and homogenized to obtain reconstituted proteoliposomes (FIG. 1A).
(実施例5:再構成プロテオリポソームにおけるシアル酸輸送活性)
(昆虫細胞でのシアリンの発現と精製)
Sf9細胞にウイルスをM.O.I.=1で1時間感染させ、complete TMN-FH培地[Grace’s Insect Medium(GIBCO),10% FBS, 0.35 mg/mL 炭酸水素ナトリウム, 4 mg/mL Yeastlate (GIBCO), 3.3mg/mLlactalbumiin hydrolysate (GIBCO), 100 U/mL penicillin, 100μg/mLstreptomycin,0.25 mg/mL fungizon, pH 6.1]に交換後、27℃で培養した。72時間後、細胞をセルスクレーパーで回収し、700×g,10分,4℃で遠心して上清を除いた。これをDisruption buffer [20 mM Tris-HCl pH 8.0, 100 mM 酢酸ナトリウム,10 %グリセロール,0.5 mM DTT, 10 μg/mL pepstatin A(ペプチド研究所), 10 μg/mL leupeptin (ペプチド
研究所)]で懸濁し、700×g,10分, 4℃で遠心して上清を除いた。これを再びDisruption bufferで懸濁し、TOMY ultrasonicdisruptor によりソニケーション(Output4, 30sec×8回)した後、480×g, 10分, 4℃で遠心して上清を回収し、160,000×g,1 時間, 4℃で超遠心して、得られた沈澱を膜画分とした。この膜画分にSolubilizationbuffer [20 mM MOPS-Tris pH7.0, 2% オクチルグルコシド(同仁化学), 10% グリセロール, 10 μg/mLpepstatin A, 10 μg/mL leupeptin ]を入れ、ホモジナイザーを用いて懸濁し、260,000×g,30分, 4℃の遠心操作を行い、その上清を可溶化画分とした。この可溶化画分をNi-NTAsuper flow レジン (QIAGEN) に撹拌しながら4℃で4時間吸着させた。これを10 mLのWash buffer [20 mMMOPS-Tris pH 7.0, 1% オクチルグルコシド, 20% グリセロール, 5 mM イミダゾール,10 μg/mL pepstatin A,10μg/mL leupeptin]で洗浄し、次いで、2.5 mLのWash buffer+500 mM NaClで洗浄した。再度、5mLのWashbufferで洗浄し、イミダゾールを60mMにした同液(Elution buffer) 3 mLにてシアリンを溶出した。(Example 5: Sialic acid transport activity in reconstituted proteoliposomes)
(Expression and purification of sialin in insect cells)
Sf9 cells were infected with virus at MOI = 1 for 1 hour, complete TMN-FH medium [Grace's Insect Medium (GIBCO), 10% FBS, 0.35 mg / mL sodium bicarbonate, 4 mg / mL Yeastlate (GIBCO), 3.3 mg / mLlactalbumiin hydrolysate (GIBCO), 100 U / mL penicillin, 100 μg / mL streptomycin, 0.25 mg / mL fungizon, pH 6.1], and then cultured at 27 ° C. After 72 hours, the cells were collected with a cell scraper and centrifuged at 700 × g, 10 minutes, 4 ° C. to remove the supernatant. Disruption buffer [20 mM Tris-HCl pH 8.0, 100 mM sodium acetate, 10% glycerol, 0.5 mM DTT, 10 μg / mL pepstatin A (Peptide Institute), 10 μg / mL leupeptin (Peptide Institute)] It was suspended and centrifuged at 700 × g for 10 minutes at 4 ° C. to remove the supernatant. This is suspended again in Disruption buffer, sonicated with TOMY ultrasonicdisruptor (Output4, 30sec × 8 times), centrifuged at 480 × g, 10 minutes, 4 ° C, and the supernatant is recovered. 160,000 × g, 1 hour, After ultracentrifugation at 4 ° C., the resulting precipitate was used as a membrane fraction. Solubilization buffer [20 mM MOPS-Tris pH7.0, 2% octylglucoside (Dojindo Laboratories), 10% glycerol, 10 μg / mL pepstatin A, 10 μg / mL leupeptin] is placed in this membrane fraction and suspended using a homogenizer. 260,000 × g, 30 minutes, 4 ° C. was centrifuged, and the supernatant was used as the solubilized fraction. This solubilized fraction was adsorbed to Ni-NTAsuper flow resin (QIAGEN) at 4 ° C. for 4 hours while stirring. This is washed with 10 mL Wash buffer [20 mM MOPS-Tris pH 7.0, 1% octylglucoside, 20% glycerol, 5 mM imidazole, 10 μg / mL pepstatin A, 10 μg / mL leupeptin], then 2.5 mL Wash Washed with buffer + 500 mM NaCl. It was washed again with 5 mL of Wash buffer, and sialin was eluted with 3 mL of the same solution (Elution buffer) with 60 mM imidazole.
(シアリンの再構成と輸送活性測定)
精製したシアリン40 μgをリポソーム550 μgに混合し、-80℃にて 15分静置し、凍結した。迅速に解凍し、buffer F [20 mMMOPS-Tris pH 7.0, 100 mM 酢酸カリウム, 5 mM 酢酸マグネシウム ] にて20倍希釈し、200,000×gで遠心した。沈澱にbufferF200 μLを加え、ホモジナイズし、再構成プロテオリポソームを得た。(Measurement of sialin reconstitution and transport activity)
40 μg of purified sialin was mixed with 550 μg of liposomes, allowed to stand at −80 ° C. for 15 minutes, and frozen. It thawed rapidly, diluted 20 times with buffer F [20 mM MOPS-Tris pH 7.0, 100 mM potassium acetate, 5 mM magnesium acetate], and centrifuged at 200,000 × g. BufferF200 μL was added to the precipitate and homogenized to obtain reconstituted proteoliposomes.
酸性Reaction Mixture [40 mM MES, 100 mM酢酸カリウム, 5 mM 酢酸マグネシウム, 4 mM 塩化カリウム]あるいは中性ReactionMixture[20 mM MOPS/Tris pH7.0, 100 mM酢酸カリウム, 5 mM 酢酸マグネシウム, 4 mM 塩化カリウム]を27℃でインキュベーションし、終濃度100μMとなるように[3H]-シアル酸(2μCi)を加える。これに再構成プロテオリポソームを1/20倍量加え、反応開始とした。120 μLずつサンプル液を取り、SephadexG-50 fineスピンカラムにアプライし、700x g, 2分, 4℃で遠心した。その溶出液をクリアゾル3 mLに混ぜ、中に含まれる放射能(リポソーム内に取り込まれたシアル酸に相当する)を液体シンチレーションカウンター(Aloka)により計測した。 Acidic Reaction Mixture [40 mM MES, 100 mM potassium acetate, 5 mM magnesium acetate, 4 mM potassium chloride] or neutral ReactionMixture [20 mM MOPS / Tris pH7.0, 100 mM potassium acetate, 5 mM magnesium acetate, 4 mM chloride Potassium] is incubated at 27 ° C., and [3 H] -sialic acid (2 μCi) is added to a final concentration of 100 μM. To this was added 1/20 times the amount of reconstituted proteoliposome to initiate the reaction. 120 μL of each sample solution was taken, applied to a Sephadex G-50 fine spin column, and centrifuged at 700 × g, 2 minutes, 4 ° C. The eluate was mixed with 3 mL of clear sol, and the radioactivity contained therein (corresponding to sialic acid incorporated into liposomes) was measured with a liquid scintillation counter (Aloka).
上記の条件で人工的にpH勾配をかけH+と放射性シアル酸のリポソーム内への輸送を測定したところ、シアル酸輸送活性が示された(図1B)。輸送はpHに依存しており変異体(H183R)では輸送活性はなかった。すなわち、当該のトランスポーターはシアリンに他ならないことが確認された。When a pH gradient was artificially applied under the above conditions and the transport of H + and radioactive sialic acid into the liposome was measured, sialic acid transport activity was shown (FIG. 1B). Transport was dependent on pH and the mutant (H183R) had no transport activity. That is, it was confirmed that the transporter is nothing but sialin.
(実施例6:再構成プロテオリポソームにおけるアスパラギン酸輸送活性)
(シアリンがVaspTであることの実証)
精製したシアリン40μgと精製したFoF1-ATPase 90μgを混合し、これにリポソーム550μgを混合し、-80 ℃にて 15分静置し、凍結した。迅速に解凍し、bufferFにて20倍希釈し、200,000×g,1時間, 4℃で遠心した。沈澱にbuffer F 400μLを加え、ホモジナイズし、再構成プロテオリポソームを得た。(Example 6: Aspartic acid transport activity in reconstituted proteoliposomes)
(Demonstration that sialin is VaspT)
40 μg of purified sialin and 90 μg of purified FoF1-ATPase were mixed, and 550 μg of liposomes were mixed therewith, allowed to stand at −80 ° C. for 15 minutes and frozen. It thawed rapidly, diluted 20 times with buffer F, and centrifuged at 200,000 × g for 1 hour at 4 ° C. Buffer F 400 μL was added to the precipitate and homogenized to obtain reconstituted proteoliposomes.
Reaction Mixture [20 mM MOPS/Tris pH7.0, 100 mM酢酸カリウム, 5 mM 酢酸マグネシウム,4 mM 塩化カリウム]を27℃でインキュベーションし、1/10倍量の再構成プロテオリポソームを加え、2分,27℃でインキュベーションした。終濃度2 mMとなるようにATPを加えて1分後、終濃度100μMとなるように[3H]-アスパラギン酸(5μCi)を加え、反応開始とした。120μLずつサンプル液を取り、SephadexG-50 fineスピンカラムにアプライし、700 x g, 2分, 4℃で遠心した。その溶出液をクリアゾル3mLに混ぜ、中に含まれる放射能(リポソーム内に取り込まれたアスパラギン酸に相当する)を液体シンチレーションカウンター(Aloka)により計測した。 Reaction Mixture [20 mM MOPS / Tris pH7.0, 100 mM potassium acetate, 5 mM magnesium acetate, 4 mM potassium chloride] was incubated at 27 ° C, 1/10 volume of reconstituted proteoliposome was added, and 2 minutes, Incubated at 27 ° C. One minute after adding ATP to a final concentration of 2 mM, [3H] -aspartic acid (5 μCi) was added to a final concentration of 100 μM to initiate the reaction. 120 μL of each sample solution was taken, applied to a Sephadex G-50 fine spin column, and centrifuged at 700 × g, 2 minutes, 4 ° C. The eluate was mixed with 3 mL of clear sol, and the radioactivity contained therein (corresponding to aspartic acid incorporated into liposomes) was measured with a liquid scintillation counter (Aloka).
(シアリン発現抑制によるアスパラギン酸分泌抑制法)
Sialin siRNAのTargetSequence : caccagaaactcacaagacaa(配列番号10)Negative controlのTargetSequence : AllStars Neg.siRNA (QIAGEN) 3-4週令のWistar系ラットから松果体を単離し、DMEM培地[DMEM(GIBCO), 6% FBS, 55μg/L sodium pyruvate, 1.8mg/mL NaHCO3, 6 mg/mLGlucose, 25 mM HEPES/NaOH (pH 7.4), 100 U/mL penicillin, 100μg/mL streptomycin,0.25 mg/mL fungizon]に入れた。120×g, 5分, 室温で遠心し、上清を除いた。コラゲナーゼ(GIBCO)処理(825units/mL)を37℃,30分行った。120×g, 5分, 室温で遠心し、上清を除き、PBS(-)を加え、同様に遠心した。上清を除き、トリプシン(GIBCO)処理(0.025%)を37℃,20分行った。120×g,5分, 室温で遠心し、上清を除き、培地を加えた。この遠心操作を計3回繰り返した。松果体細胞が2.5×105 cells/3.5cmdishになるようにまき、37℃,10% CO2で培養した。24時間後、培地交換した。48時間後は培地+10μM Ara-Cに培地交換した。96時間後にRNAi処理をした。すなわち、終濃度25nM siRNAとHiPerfectReagent (QIAGEN)を混ぜ、室温で10分静置する。培地交換し、siRNA複合体を加え、ここから72時間培養し、以下の分泌実験を行った。(Method of inhibiting aspartate secretion by suppressing sialin expression)
Sialin siRNA TargetSequence: caccagaaactcacaagacaa (SEQ ID NO: 10) Negative control TargetSequence: AllStars Neg. SiRNA (QIAGEN) 3-4 weeks old Wistar rats isolated pineal gland, DMEM medium [DMEM (GIBCO), 6% FBS, 55 μg / L sodium pyruvate, 1.8 mg / mL NaHCO 3 , 6 mg / mL Glucose, 25 mM HEPES / NaOH (pH 7.4), 100 U / mL penicillin, 100 μg / mL streptomycin, 0.25 mg / mL fungizon] . The supernatant was removed by centrifugation at 120 × g for 5 minutes at room temperature. Collagenase (GIBCO) treatment (825 units / mL) was performed at 37 ° C. for 30 minutes. The mixture was centrifuged at 120 × g for 5 minutes at room temperature, the supernatant was removed, PBS (−) was added, and the mixture was centrifuged in the same manner. The supernatant was removed, and trypsin (GIBCO) treatment (0.025%) was performed at 37 ° C. for 20 minutes. Centrifugation was performed at 120 × g for 5 minutes at room temperature, the supernatant was removed, and the medium was added. This centrifugation operation was repeated a total of 3 times. The pineal cells were seeded at 2.5 × 10 5 cells / 3.5 cmdish and cultured at 37 ° C. and 10% CO 2 . After 24 hours, the medium was changed. After 48 hours, the medium was changed to medium + 10 μM Ara-C. After 96 hours, RNAi treatment was performed. That is, a final concentration of 25 nM siRNA and HiPerfectReagent (QIAGEN) are mixed and allowed to stand at room temperature for 10 minutes. The medium was changed, and the siRNA complex was added, followed by culturing for 72 hours, and the following secretion experiment was performed.
クレブス反応液 [128 mM NaCl, 1.9 mM KCl, 1.2 mM KH2PO4, 2.4mMCaCl2, 1.3 mM MgSO4, 26 mM NaHCO3, 10mMGlucose, 10mM HEPES/Tris pH7.4, 0.2% BSA]で30分間、プレインキュベーションした。クレブス反応液あるいは高カリウムクレブス反応液[75mMNaCl, 55 mM KCl, 1.2 mM KH2PO4, 2.4 mM CaCl2,1.3mM MgSO4, 26 mM NaHCO3, 10 mM Glucose, 10mMHEPES/TrispH7.4, 0.2% BSA]で一回洗い、1.5 mLの同液を加え、反応開始とした。随時、100μLずつサンプリングし、遠心(フラッシュ)した上清をサンプルとした。30 minutes in Krebs reaction solution [128 mM NaCl, 1.9 mM KCl, 1.2 mM KH 2 PO 4 , 2.4 mM CaCl 2 , 1.3 mM MgSO 4 , 26 mM NaHCO 3 , 10 mM MGlucose, 10 mM HEPES / Tris pH 7.4, 0.2% BSA] Preincubation. Krebs reaction solution or high potassium Krebs reaction solution [75 mM NaCl, 55 mM KCl, 1.2 mM KH 2 PO 4 , 2.4 mM CaCl 2 , 1.3 mM MgSO 4 , 26 mM NaHCO 3 , 10 mM Glucose, 10 mM HEPES / TrispH 7.4, 0.2% BSA] was washed once and 1.5 mL of the same solution was added to start the reaction. As needed, 100 μL was sampled and centrifuged (flushed) as a supernatant.
アスパラギン酸およびグルタミン酸はHPLC法にて測定した。アスパラギン酸の測定は、COSMOSIL 5C18-AR II, 4.6×150mm+COSMOSIL5C18-MS II, 4.6×150 mm (nacalai tesque)の逆相カラムと蛍光検出器L-7480(HITACHI)を備えたHPLCで行った。インジェクションは、サンプルと内部標準のHomocysteicacidを29.8 mMo-Phalaldehyde (OPA)、98mM N-Acetyl-L-Cysteine (NAC)、280mMホウ酸ナトリウム(pH9.4)、30%メタノールを含む誘導体化試薬(OPA-NAC)と混ぜ、2分間反応させた後、行った。移動相は、A液[50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH 5.9)]、B液[80%メタノール(20% A液)]を用いた。Aspartic acid and glutamic acid were measured by HPLC method. Aspartic acid was measured by HPLC with COSMOSIL 5C 18 -AR II, 4.6 × 150 mm + COSMOSIL5C 18 -MS II, 4.6 × 150 mm (nacalai tesque) reverse phase column and fluorescence detector L-7480 (HITACHI) . For the injection, the sample and the internal standard Homocysteic acid were derivatized (OPA) containing 29.8 mMo-Phalaldehyde (OPA), 98 mM N-Acetyl-L-Cysteine (NAC), 280 mM sodium borate (pH 9.4), and 30% methanol. -NAC) and allowed to react for 2 minutes. As the mobile phase, solution A [50 mM sodium acetate buffer (pH 5.9)] and solution B [80% methanol (20% solution A)] were used.
グルタミン酸の測定はCOSMOSIL 5C18-AR II, 4.6mm×150mm (nacalai tesque)の逆相カラムと蛍光検出器L-7480(HITACHI)を備えたHPLCで行った。インジェクションは、サンプルと内部標準のo-phospho-L-serineを3.73mMOPA、18mM MSH、106mMホウ酸ナトリウム(pH9.4)、73.4%メタノールを含む誘導体化試薬(OPA-MSH)と混ぜ、2分間反応させた後、行った。移動相は、A液[2%テトラヒドロフラン, 25 mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH 7.5)]、B液 [65%メタノール]を用いた。The glutamic acid was measured by HPLC equipped with COSMOSIL 5C 18 -AR II, 4.6 mm × 150 mm (nacalai tesque) reverse phase column and fluorescence detector L-7480 (HITACHI). For injection, mix the sample and the internal standard o-phospho-L-serine with derivatization reagent (OPA-MSH) containing 3.73 mMOPA, 18 mM MSH, 106 mM sodium borate (pH 9.4), 73.4% methanol for 2 minutes. It was performed after the reaction. As the mobile phase, solution A [2% tetrahydrofuran, 25 mM sodium phosphate buffer (pH 7.5)] and solution B [65% methanol] were used.
上記の条件でシアリンをプロトンポンプとともにリポソームに組み込み、ATPを添加して、電位依存のアスパラギン酸輸送が起こるかどうか調べた。予想通り、強いアスパラギン酸輸送活性が観察された(図2)。 Under the above conditions, sialin was incorporated into the liposome together with a proton pump, and ATP was added to examine whether or not voltage-dependent aspartate transport occurred. As expected, strong aspartate transport activity was observed (FIG. 2).
次に、上記反応条件において、ATPを添加する際に、バリノマイシン(2μM)、ナイジェリシン(2μM)、(NH4)2SO4(2mM)、CCCP(1μM)、NaN3(1mM)、エバンスブルー(1μM)を添加した。その結果、このアスパラギン酸輸送は電位に依存しており、H+との共輸送ではないことが判明した。また、低濃度の塩素イオンにより著明に活性化された(図3)。Next, when ATP is added under the above reaction conditions, valinomycin (2 μM), nigericin (2 μM), (NH 4 ) 2 SO 4 (2 mM), CCCP (1 μM), NaN 3 (1 mM), Evans blue ( 1 μM) was added. As a result, it was found that this aspartic acid transport depends on the potential and is not a cotransport with H + . Further, it was markedly activated by a low concentration of chlorine ions (FIG. 3).
アスパラギン酸を添加する際に、種々のアミノ酸等の物質を添加して、アスパラギン酸輸送活性およびシアル酸輸送活性を測定した。このシス阻害実験により、シアリンはアスパラギン酸以外にグルタミン酸も輸送すること、アスパラギン酸輸送の基質特異性はH+シアル酸共輸送とは全く異なることが判明した。さらに、実際、放射性グルタミン酸が実際に輸送されることも見いだした(図4)。When adding aspartic acid, substances such as various amino acids were added to measure aspartic acid transport activity and sialic acid transport activity. This cis inhibition experiment revealed that sialin transports glutamic acid in addition to aspartic acid, and that the substrate specificity of aspartic acid transport is completely different from H + sialic acid cotransport. Furthermore, it was actually found that radioactive glutamate was actually transported (FIG. 4).
上記実験を繰り返した結果を以下に示す: The results of repeating the above experiment are shown below:
(実施例7:ノックダウンによるアスパラギン酸トランスポーターによるアスパラギン酸輸送活性の確認) アスパラギン酸分泌の解析が進んでいる松果体を用い、実際に細胞内でシアリンがVaspTとして機能しているかどうか調べた。松果体細胞を培養しRNAi法によリシアリンの発現を抑制、アスパラギン酸の分泌を測定した。松果体細胞のprocessterminal領域にシアリンとアスパラギン酸が共存していることを示した(図5A)
具体的には、3週齢のWisterratオスから松果体を採取し、氷冷した6%FBS(Gibco)を含むD-MEM培地(Gibco)に浸して血管を取り除いた後、細断した。180xg, 2分間遠心を行い、上清を取り除き、0.1%コラゲナーゼ(Gibco)PBS(+)溶液を加えて30分間インキュベートした。180xg2分間遠心を行った後、PBSで1回洗浄し、0.025%トリプシン(Gibco)PBS溶液をペレットに加え、37℃で20分間インキュベートした。さらに180xg、5分間遠心を行い、D-MEM培地で洗浄を3回行った後、0.5-1x106cells/mlになるように同培地を加えた。5μg/mlのポリリジン(SIGMA)水溶液でコートした18x18mmのカバーグラス(岩城ガラス)上に細胞を撒き、37℃の10%CO2インキュベーター中で培養した。(Example 7: Confirmation of aspartate transport activity by aspartate transporter by knockdown) Using a pineal gland for which aspartate secretion has been analyzed, whether or not sialin actually functions as VaspT in the cell is examined. It was. Pineal cells were cultured and the expression of lysialin was suppressed by the RNAi method, and aspartic acid secretion was measured. It was shown that sialin and aspartic acid coexist in the processterminal region of the pineal cell (FIG. 5A).
Specifically, the pineal gland was collected from a 3-week old Wisterrat male, immersed in ice-cooled D-MEM medium (Gibco) containing 6% FBS (Gibco) to remove blood vessels, and then chopped. Centrifugation was performed at 180 × g for 2 minutes, the supernatant was removed, 0.1% collagenase (Gibco) PBS (+) solution was added, and the mixture was incubated for 30 minutes. After centrifugation at 180 × g for 2 minutes, the plate was washed once with PBS, 0.025% trypsin (Gibco) PBS solution was added to the pellet, and incubated at 37 ° C. for 20 minutes. After further centrifugation at 180 × g for 5 minutes and washing with D-MEM medium three times, the same medium was added to 0.5-1 × 10 6 cells / ml. Cells were plated on 18 × 18 mm cover glass (Iwaki Glass) coated with 5 μg / ml polylysine (SIGMA) aqueous solution and cultured in a 10% CO 2 incubator at 37 ° C.
カバーグラス上で1週間培養した松果体細胞をPBSで3回リンスし、培地を取り除いた後、4%パラホルムアルデヒド(ナカライ)を含むPBS(+)溶液(pH7.4)を加え20分間室温で固定した。PBS(+)で1回洗浄し、0.1%TritonX100を含むPBS(+)溶液で30分間インキュベートし可溶化した。PBS(+)で2回洗浄し、2%goat血清(Gibco)と0.5%BSA(SIGMA)を含むPBS溶液を加え、30分間室温でブロッキングした。0.5%BSA (SIGMA)を含むPBSで希釈した抗L-Asp、抗シナプトフィジン(SY38)抗体又は抗シアリン抗体100μlをカバーグラスにのせ室温で1時間反応させた。反応後、PBSで5分、4回洗浄し、0.5%BSA(SIGMA)-PBSで希釈した二次抗体(抗ウサギまたはマウスIgG-FITC、アマシャム)を100μlカバーグラスにのせ室温で1時間反応させた。PBSで5分、4回洗浄し、スライドグラスにマウント剤(IMMUNON)をのせ、カバーグラスを封入した。標本は共焦点レーザー蛍光顕微鏡(OLYMPUSFLUOVIEW又はOLYMPUSLSM-GB200)で観察した。なお、RNAiに使用した配列は、センス側r(CCAGAAACUCACAAGACAA)dTdTであり、アンチセンス側r(UUGUCUUGUGAGUUUCUGG)dTdGであった。 Pineal cells cultured on a cover glass for 1 week are rinsed 3 times with PBS, the medium is removed, and then PBS (+) solution (pH7.4) containing 4% paraformaldehyde (Nacalai) is added for 20 minutes at room temperature. Fixed with. The cells were washed once with PBS (+), and solubilized by incubation with a PBS (+) solution containing 0.1% TritonX100 for 30 minutes. After washing twice with PBS (+), a PBS solution containing 2% goat serum (Gibco) and 0.5% BSA (SIGMA) was added and blocked at room temperature for 30 minutes. 100 μl of anti-L-Asp, anti-synaptophysin (SY38) antibody or anti-sialin antibody diluted with PBS containing 0.5% BSA (SIGMA) was placed on a cover glass and reacted at room temperature for 1 hour. After the reaction, it was washed 4 times with PBS for 5 minutes, and the secondary antibody (anti-rabbit or mouse IgG-FITC, Amersham) diluted with 0.5% BSA (SIGMA) -PBS was placed on a 100 μl cover glass and allowed to react at room temperature for 1 hour. It was. The plate was washed 5 times for 4 minutes with PBS, a mounting agent (IMMUNON) was placed on the slide glass, and a cover glass was enclosed. The specimen was observed with a confocal laser fluorescence microscope (OLYMPUSFLUOVIEW or OLYMPUSLSM-GB200). The sequences used for RNAi were the sense side r (CCAGAAACUCACAAGACAA) dTdT and the antisense side r (UUGUCUUGUGAGUUUCUGG) dTdG.
そしてRNAi法によりアスパラギン酸とグルタミン酸の分泌が低下することを見いだした。このことから確かにシアリンは細胞内でVaspTとして機能していると結論できた(図5B)。この方法でグルタミン酸の分泌も若干抑制されている。松果体におけるグルタミン酸濃縮・分泌はVGLUT1とVGLUT2により行われているが、これにさらにVaspTも関与していること、言い換えれば、VaspTはVGLUTとしても機能することを示している。この結果は、シアリンによるアスパラギン酸輸送が実際に生体内で起こっていることを示す。 And we found that the secretion of aspartic acid and glutamic acid decreased by RNAi method. From this, it can be concluded that sialin functions as VaspT in the cell (FIG. 5B). By this method, secretion of glutamic acid is also slightly suppressed. Glutamate concentration and secretion in the pineal gland is carried out by VGLUT1 and VGLUT2, but this also indicates that VaspT is also involved, in other words, VaspT also functions as VGLUT. This result shows that aspartic acid transport by sialin actually occurs in vivo.
(実施例8:アスパラギン酸輸送活性の活性調節剤のスクリーニング)
実施例4で調製したプロテオリポソーム16μlとF緩衝液を加え、27℃の水浴において2分間インキュベートした。次に、候補薬物を添加する(約1μM〜10mMの薬物を、ボリュームで1/100程度添加する)。その後に、終濃度2mMとなるようにATPを加え、さらに、終濃度100μMとなるようにアスパラギン酸(5μCi)を加え、反応を開始する。125μlずつサンプル液を分取し、セファデックスG−50ファインスピンカラムにアプライした。180×gで2分間遠心して反応を停止した。溶出液をクリアゾル3mlに溶かし、中に含まれる放射能(リポソームに取り込まれたアスパラギン酸に相当する)を液体シンチレーションカウンターにより計測する。結果を、候補薬物を添加しない場合の結果(例えば、実施例6の結果)と比較することによって、この候補薬剤がアスパラギン酸輸送活性を促進するのか、または阻害/抑制するのかについて決定することができる。(Example 8: Screening of activity regulator of aspartate transport activity)
16 μl of proteoliposome prepared in Example 4 and F buffer were added, and incubated in a water bath at 27 ° C. for 2 minutes. Next, a candidate drug is added (about 1 μM to 10 mM drug is added in a volume of about 1/100). Thereafter, ATP is added to a final concentration of 2 mM, and aspartic acid (5 μCi) is added to a final concentration of 100 μM to start the reaction. Each 125 μl of sample solution was collected and applied to a Sephadex G-50 fine spin column. The reaction was stopped by centrifugation at 180 × g for 2 minutes. The eluate is dissolved in 3 ml of clear sol, and the radioactivity contained therein (corresponding to aspartic acid incorporated into liposomes) is measured with a liquid scintillation counter. By comparing the results with the results when no candidate drug is added (eg, the results of Example 6), it can be determined whether this candidate agent promotes aspartic acid transport activity or is inhibited / suppressed. it can.
(実施例9:海馬でのシアリンの局在)
抗シアリン抗体を用いたウェスタンブロットによって、シアリンが存在する脳中の領域を検討したところ、海馬P2膜小胞分画にシアリンが存在することが明らかとなった(図6A)。ここで使用した海馬P2膜分画の単離は下記の方法で行った。単離した海馬を20mLのSME緩衝液(0.3Mショ糖、10mMMOPS/Tris pH 7.0.5mM EDTA)でホモジナイズし、これを943×gで8分間遠心した。この上清を17321×gで再度15分間遠心し、沈澱を得た。この沈澱を2mLの同じ緩衝液でホモジナイズした。これを、8mM MOPS/Tris(pH 7.0)緩衝液40mLで希釈し、30分間撹拌した。この溶液を17321×g、15分間遠心し、上清をさらに200,000×gで1時間遠心した。この沈澱を同じ緩衝液で懸濁してP2分画を得た。(Example 9: Localization of sialin in the hippocampus)
When a region in the brain where sialin was present was examined by Western blot using an anti-sialin antibody, it was revealed that sialin was present in the hippocampal P2 membrane vesicle fraction (FIG. 6A). The hippocampal P2 membrane fraction used here was isolated by the following method. The isolated hippocampus was homogenized with 20 mL of SME buffer (0.3 M sucrose, 10 mMOPS / Tris pH 7.0.5 mM EDTA) and centrifuged at 943 × g for 8 minutes. The supernatant was centrifuged again at 17321 × g for 15 minutes to obtain a precipitate. This precipitate was homogenized with 2 mL of the same buffer. This was diluted with 40 mL of 8 mM MOPS / Tris (pH 7.0) buffer and stirred for 30 minutes. This solution was centrifuged at 17321 × g for 15 minutes, and the supernatant was further centrifuged at 200,000 × g for 1 hour. This precipitate was suspended in the same buffer to obtain a P2 fraction.
海馬について、電子顕微鏡による免疫組織化学解析を行った。図6Bの左図(「Sialin+Syn」)は、抗シナプトフィジン抗体(5 nm 粒子)および抗シアリン抗体(10 nm 金粒子)を用いた結果である。抗シナプトフィジン抗体によるシグナルを矢印で示し、抗シアリン抗体によるシグナルを矢じりで示した。図6Bの中央図(「VGLUT1+Syn」)は、抗シナプトフィジン抗体(5nm 粒子)および抗VGLUT1抗体 (10 nm 金粒子)を用いた結果である。抗シナプトフィジン抗体によるシグナルを矢印で示し、抗VGLUT1抗体によるシグナルを矢じりで示した。図6Bの右図(「Control+Syn」)は、抗シナプトフィジン抗体(5nm 粒子)およびコントロール血清(10 nm 金粒子)を用いた結果である。バーは100nmを示す。これらの結果から、シナプトフィジンを含む小胞上にシアリンが存在している事が判明した(図6B)。 The hippocampus was analyzed by immunohistochemistry using an electron microscope. The left figure of FIG. 6B (“Sialin + Syn”) is a result of using an anti-synaptophysin antibody (5 nm particle) and an anti-sialin antibody (10 nm gold particle). Signals from anti-synaptophysin antibodies are indicated by arrows, and signals from anti-sialin antibodies are indicated by arrows. The center diagram of FIG. 6B (“VGLUT1 + Syn”) is the result of using anti-synaptophysin antibody (5 nm particles) and anti-VGLUT1 antibody (10 nm gold particles). Signals from anti-synaptophysin antibodies are indicated by arrows, and signals from anti-VGLUT1 antibodies are indicated by arrows. The right figure of FIG. 6B (“Control + Syn”) shows the results using an anti-synaptophysin antibody (5 nm particles) and control serum (10 nm gold particles). Bar indicates 100 nm. From these results, it was found that sialin was present on vesicles containing synaptophysin (FIG. 6B).
海馬および全脳のP2膜小胞分画では、ATP依存性のグルタミン酸輸送が報告されている。上記図6Aおよび図6Bの結果から、アスパラギン酸輸送活性を有するシアリンが海馬P2膜画分に存在することが示されたので、海馬P2膜画分でのATP依存性のアスパラギン酸輸送活性を試験した。「Control」は、海馬P2膜画分(1.5mg/mLタンパク質)を用い、実施例6に記載の方法によりアスパラギン酸取り込み活性を測定した結果である。「+CCCP」は、「Control」で使用した海馬P2画分に対して、1μMのCCCPを添加して、実施例6に記載の方法によりアスパラギン酸取り込み活性を測定した結果である。「tHA」は、「Control」で使用した海馬P2画分に対して、5mMのtHA(D,L−スレオ β−ヒドロキシアスパルテート)を添加して、実施例6に記載の方法によりアスパラギン酸取り込み活性を測定した結果である。 ATP-dependent glutamate transport has been reported in the hippocampal and whole brain P2 membrane vesicle fractions. 6A and 6B show that sialin having aspartic acid transport activity is present in the hippocampal P2 membrane fraction, so the ATP-dependent aspartate transport activity in the hippocampal P2 membrane fraction was tested. did. “Control” is the result of measuring the aspartic acid uptake activity by the method described in Example 6 using hippocampal P2 membrane fraction (1.5 mg / mL protein). “+ CCCP” is a result of adding 1 μM CCCP to the hippocampal P2 fraction used in “Control” and measuring the aspartate uptake activity by the method described in Example 6. As for “tHA”, 5 mM tHA (D, L-threo β-hydroxyaspartate) was added to the hippocampal P2 fraction used in “Control”, and aspartic acid uptake was carried out by the method described in Example 6. It is the result of measuring activity.
その結果、海馬P2膜画分でのATP依存性のアスパラギン酸輸送活性が確認された(図6C「海馬」の「アスパラギン酸」)。また、従前報告されているように、海馬P2画分のATP依存性のグルタミン酸輸送活性も確認された(図6C「海馬」の「グルタミン酸」)。 As a result, ATP-dependent aspartic acid transport activity in the hippocampal P2 membrane fraction was confirmed (“Aspartic acid” in FIG. 6C “Hippocampus”). In addition, as previously reported, the ATP-dependent glutamate transport activity of the hippocampal P2 fraction was also confirmed ("glutamate" in Fig. 6C "Hippocampus").
海馬P2画分の代わりに全脳P2画分を用いた場合、ATP依存性のグルタミン酸輸送は同程度であったが、ATP依存性のアスパラギン酸は海馬P2画分と比較して低かった(図6C「全脳」)。 When the whole brain P2 fraction was used instead of the hippocampal P2 fraction, ATP-dependent glutamate transport was similar, but ATP-dependent aspartate was lower compared to the hippocampal P2 fraction (Fig. 6C “Whole Brain”).
このことは、シアリンによるアスパラギン酸輸送活性は、脳の他の領域と比較して、海馬P2に高いことを示す。 This indicates that the aspartic acid transport activity by sialin is higher in hippocampal P2 than in other regions of the brain.
(実施例10:松果体でのシアリンの局在)
抗シアリン抗体を用いたウェスタンブロットによって、シアリンが存在する脳中の領域を検討したところ、松果体画分にシアリンが存在することが明らかとなった(図7A)。(Example 10: Localization of sialin in the pineal gland)
When the region in the brain where sialin was present was examined by Western blot using an anti-sialin antibody, it was revealed that sialin was present in the pineal fraction (FIG. 7A).
初代培養した松果体細胞を抗アスパラギン酸抗体(L−Asp)、抗シアリン抗体(Sialin)、および、抗シナプトフィジン抗体(Syn)で二重染色した。バーは10μmである。図7B上段の二重染色の結果(Merge)は、抗アスパラギン酸抗体(L−Asp)と抗シナプトフィジン抗体(Syn)とを用いた二重染色の結果を、図7B下段の二重染色の結果(Merge)は、抗シアリン抗体(Sialin)と抗シナプトフィジン抗体(Syn)とを用いて二重染色の結果を示す。二重染色の結果(Merge)中、矢印で示した部分は、各々使用した二種類の抗体によって強く染色された部分である。この結果から、シアリンがアスパラギン酸およびシナプトフィジンと共局在していることが明らかとなった。 The pineal cells cultured in the primary culture were double-stained with an anti-aspartate antibody (L-Asp), an anti-sialin antibody (Sialin), and an anti-synaptophysin antibody (Syn). The bar is 10 μm. The result of double staining (Merge) in the upper part of FIG. 7B shows the result of double staining using an anti-aspartate antibody (L-Asp) and the anti-synaptophysin antibody (Syn), and the result of double staining in the lower part of FIG. 7B. (Merge) shows the result of double staining using an anti-sialin antibody (Sialin) and an anti-synaptophysin antibody (Syn). In the result of double staining (Merge), the part indicated by an arrow is a part strongly stained by the two types of antibodies used. This result revealed that sialin co-localized with aspartic acid and synaptophysin.
松果体におけるシアリンとシナプトフィジンの局在位置について、二重標識免疫電子顕微鏡を用いて、より詳細に解析を行った。図7Cの左図(「Sialin+Syn」)は、抗シナプトフィジン抗体(5 nm 粒子)および抗シアリン抗体(10 nm 金粒子)を用いた結果である。抗シナプトフィジン抗体によるシグナルを矢印で示し、抗シアリン抗体によるシグナルを矢じりで示した。図7Cの中央図(「VGLUT2+Syn」)は、抗シナプトフィジン抗体(5nm 粒子)および抗VGLUT2抗体 (10 nm 金粒子)を用いた結果である。抗シナプトフィジン抗体によるシグナルを矢印で示し、抗VGLUT2抗体によるシグナルを矢じりで示した。図7Cの右図(「Control+Syn」)は、抗シナプトフィジン抗体(5nm 粒子)およびコントロール血清(10 nm 金粒子)を用いた結果である。バーは100nmを示す。これらの結果から、シナプトフィジンを含む小胞上にシアリンが存在している事が判明した(図7C)。シナプトフィジンは、シナプス様微小胞(SLMV)のマーカーであることから、シアリンは、シナプス様微小胞に局在していることが明らかとなった。 The location of sialin and synaptophysin in the pineal gland was analyzed in more detail using a double-labeled immunoelectron microscope. The left diagram of FIG. 7C (“Sialin + Syn”) shows the results using an anti-synaptophysin antibody (5 nm particles) and an anti-sialin antibody (10 nm gold particles). Signals from anti-synaptophysin antibodies are indicated by arrows, and signals from anti-sialin antibodies are indicated by arrows. The center diagram of FIG. 7C (“VGLUT2 + Syn”) is the result of using anti-synaptophysin antibody (5 nm particles) and anti-VGLUT2 antibody (10 nm gold particles). Signals from anti-synaptophysin antibodies are indicated by arrows, and signals from anti-VGLUT2 antibodies are indicated by arrows. The right figure of FIG. 7C (“Control + Syn”) is the result using an anti-synaptophysin antibody (5 nm particles) and control serum (10 nm gold particles). Bar indicates 100 nm. From these results, it was found that sialin was present on vesicles containing synaptophysin (FIG. 7C). Since synaptophysin is a marker of synapse-like microvesicles (SLMV), it was revealed that sialin is localized in synapse-like microvesicles.
培養した松果体細胞でのシアリンの発現がアスパラギン酸輸送活性の原因であることを、siRNAを用いて確認した。培養した松果体細胞に対して、実施例6と同様に、配列番号10のsiRNAを用いてシアリンの発現を特異的に抑制したことを確認した(図7D)。一方、シアリンに対するsiRNAはグルタミン酸トランスポーターであるVGLUT2の発現を抑制しなかった。培養した松果体細胞からのアスパラギン酸放出活性を測定したところ、シアリンsiRNA処理した細胞からのアスパラギン酸放出活性が減少していた(図7E左)。さらに、シアリンsiRNA処理した細胞からのグルタミン酸放出活性もまた、減少していた(図7D「エキソサイトーシス」右)。この結果から、シアリンがアスパラギン酸輸送活性を有することが確認された。さらに、シアリンは、グルタミン酸輸送活性も有することが確認された。 It was confirmed using siRNA that sialin expression in cultured pineal cells was responsible for aspartate transport activity. It was confirmed that the cultured pineal cells specifically suppressed sialin expression using the siRNA of SEQ ID NO: 10 in the same manner as in Example 6 (FIG. 7D). On the other hand, siRNA against sialin did not suppress the expression of VGLUT2, which is a glutamate transporter. Aspartic acid releasing activity from the cultured pineal cells was measured, and aspartic acid releasing activity from the sialin siRNA-treated cells was decreased (left in FIG. 7E). Furthermore, glutamate releasing activity from sialin siRNA-treated cells was also decreased (FIG. 7D “exocytosis” right). From this result, it was confirmed that sialin has aspartic acid transport activity. Furthermore, it was confirmed that sialin also has glutamate transport activity.
(実施例10:シアリンによるグルタミン酸輸送活性)
実施例6に記載される方法でシアリンをプロトンポンプとともにリポソームに組み込み、ATPを添加して、電位依存のグルタミン酸輸送が起こるかどうか調べた。予想通り、強いグルタミン酸輸送活性が観察された(図8)。(Example 10: Glutamate transport activity by sialin)
In the method described in Example 6, sialin was incorporated into liposomes with a proton pump, and ATP was added to examine whether voltage-dependent glutamate transport occurred. As expected, strong glutamate transport activity was observed (FIG. 8).
(実施例11:アスパラギン酸輸送における阻害剤の効果)
実施例6と同様の実験条件を用いて、シアリンによるアスパラギン酸輸送活性に対する種々の阻害剤の阻害効果を決定した。シアリンとFoF1−ATPaseを含む再構成リポソームを予め阻害剤とインキュベーションし、次に、2mM ATPを加え、膜電位差を形成させた後、アスパラギン酸輸送活性を測定した。その結果、VGLUTの特異的阻害剤であるエバンスブルー(1μM)によって、アスパラギン酸輸送は阻害された。同じジアゾ系色素であるシカゴスカイブルー(1μM)でも阻害された。また、シアル酸輸送に影響を与えないと報告されているDIDS(10μM)が、アスパラギン酸輸送を著しく阻害した(図9)。(Example 11: Effect of inhibitors on aspartate transport)
Using the same experimental conditions as in Example 6, the inhibitory effect of various inhibitors on aspartic acid transport activity by sialin was determined. Reconstituted liposomes containing sialin and FoF1-ATPase were preincubated with an inhibitor, then 2 mM ATP was added to form a membrane potential difference, and then aspartate transport activity was measured. As a result, aspartic acid transport was inhibited by Evans Blue (1 μM), which is a specific inhibitor of VGLUT. The same diazo dye, Chicago Sky Blue (1 μM) was also inhibited. In addition, DIDS (10 μM) reported to have no effect on sialic acid transport significantly inhibited aspartic acid transport (FIG. 9).
(実施例13:アスパラギン酸輸送における阻害剤の効果)
実施例6では、シアリンとFoF1−ATPaseを再構成することによって、アスパラギン酸の輸送活性を測定した。この再構成系は、従来測定ができなかったアスパラギン酸の輸送活性を測定できる再構成系という点で画期的なものである。しかしながら、上記再構成系は、シアリン以外の成分としてFoF1−ATPaseを含むため、シアリンそのものの活性を測定する際にノイズを生じる可能性は完全には否定できない。そこで、FoF1−ATPaseを用いることなく、シアリンのみを再構成したリポソームでのアスパラギン酸輸送活性測定系を構築した。(Example 13: Effect of inhibitors on aspartic acid transport)
In Example 6, the transport activity of aspartic acid was measured by reconstituting sialin and FoF1-ATPase. This reconstitution system is epoch-making in that it is a reconstitution system that can measure the transport activity of aspartic acid that could not be measured conventionally. However, since the reconstitution system contains FoF1-ATPase as a component other than sialin, the possibility of generating noise when measuring the activity of sialin itself cannot be completely denied. Therefore, an aspartic acid transport activity measurement system using liposomes reconstituted only with sialin was constructed without using FoF1-ATPase.
精製したシアリン40μgにリポソーム500μgを混合し、-80℃にて 15分静置し、凍結した。迅速に解凍し、シアリン再構成緩衝液(20 mM MOPS/Tris, pH 7.0, 100 mM 酢酸ナトリウム, 5 mM酢酸マグネシウム)にて20倍希釈し、200,000×g, 1時間, 4℃で遠心した。沈澱にシアリン再構成緩衝液 400μLを加え、ホモジナイズし、再構成プロテオリポソームを得た。 500 μg of liposomes were mixed with 40 μg of purified sialin, allowed to stand at −80 ° C. for 15 minutes, and frozen. It thawed rapidly, diluted 20 times with sialin reconstitution buffer (20 mM MOPS / Tris, pH 7.0, 100 mM sodium acetate, 5 mM magnesium acetate), and centrifuged at 200,000 × g, 1 hour, 4 ° C. 400 μL of sialin reconstitution buffer was added to the precipitate and homogenized to obtain reconstituted proteoliposomes.
この再構成シアリンに対して、2mM バリノマイシンと[3H]−アスパラギン酸を含む反応液(20 mM MOPS/Tris, pH 7.0, 150 mM 酢酸カリウム, 5 mM 酢酸マグネシウム, 4 mM KCl)を添加して、アスパラギン酸取り込み活性を測定した(図10の「+Val」)。コントロールとして、バリノマイシンを添加しない場合のアスパラギン酸取り込み活性を測定した(図10の「−Val」)。その結果、図10に示されるように、FoF1−ATPaseのようなプロトンポンプを用いずとも、シアリンタンパク質のみを再構成することによって、アスパラギン酸輸送活性を測定することができた。理論に拘束されることは望まないが、リポソーム内のカリウム濃度が低く、リポソーム外のカリウム濃度が低い場合に、バリノマイシンの添加によってリポソーム外のバリノマイシンがリポソーム内に輸送され、その結果、膜電位が生じ、その膜電位を駆動力として、シアリンがアスパラギン酸を輸送したものと考えられる。この方法は、シアリンそのものの輸送活性を測定できる点で、画期的な方法である。A reaction solution (20 mM MOPS / Tris, pH 7.0, 150 mM potassium acetate, 5 mM magnesium acetate, 4 mM KCl) containing 2 mM valinomycin and [ 3 H] -aspartic acid was added to the reconstituted sialin. Aspartic acid uptake activity was measured (“+ Val” in FIG. 10). As a control, the aspartic acid uptake activity when valinomycin was not added was measured ("-Val" in FIG. 10). As a result, aspartic acid transport activity could be measured by reconstituting only sialin protein without using a proton pump such as FoF1-ATPase as shown in FIG. Although not wishing to be bound by theory, when the potassium concentration in the liposome is low and the potassium concentration outside the liposome is low, the addition of valinomycin transports the valinomycin outside the liposome into the liposome, resulting in a membrane potential of It is considered that sialin transported aspartic acid using the membrane potential as a driving force. This method is an epoch-making method in that the transport activity of sialin itself can be measured.
(実施例14:サラ病(R39C)またはISSD(H183R)変異を持つシアリンの輸送活性)
サラ病患者では、シアリンのArg39がCysに変異している(以下、「R39Cシアリン」という)。また、ISSD(乳児型シアル酸蓄積症)では、シアリンのHis183がArgに変異している(以下、「H183Rシアリン」という)。これら変異シアリンの輸送活性を試験した。(Example 14: Transport activity of sialin having Sarah disease (R39C) or ISSD (H183R) mutation)
In patients with Sarah disease, Arg39 of sialin is mutated to Cys (hereinafter referred to as “R39C sialin”). In ISSD (infant-type sialic acid storage disease), His183 of sialin is mutated to Arg (hereinafter referred to as “H183R sialin”). The transport activity of these mutant sialins was tested.
実施例6における野生型シアリンの実験と同様の方法で、R39CシアリンおよびH183Rシアリンの発現およびリポソームへの再構成を行ない、アスパラギン酸、グルタミン酸、およびシアル酸の取り込み活性(輸送活性)を試験した。膜電位依存性のアスパラギン酸、グルタミン酸輸送活性とpH勾配依存性のシアル酸輸送活性を、野生型シアリンの活性に対する相対値で示した。R39Cシアリン(サラ病)ではアスパラギン酸、グルタミンン酸輸送活性が無くなり、H183Rシアリン(ISSD)ではシアル酸輸送活性が失われていた(図11)。 In the same manner as in the wild-type sialin experiment in Example 6, R39C sialin and H183R sialin were expressed and reconstituted into liposomes, and the aspartic acid, glutamic acid, and sialic acid uptake activities (transport activities) were tested. Membrane potential-dependent aspartate and glutamate transport activities and pH gradient-dependent sialic acid transport activities were shown relative to the activity of wild-type sialin. R39C sialin (Sara disease) lost aspartic acid and glutamate transporting activity, and H183R sialin (ISSD) lost sialic acid transporting activity (FIG. 11).
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。 As mentioned above, although this invention has been illustrated using preferable embodiment of this invention, this invention should not be limited and limited to this embodiment. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of specific preferred embodiments of the present invention. Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood.
本発明に従って、アスパラギン酸輸送を担うトランスポーターおよびそれをコードする遺伝子が同定された。本発明に従って、そのようなトランスポーターを含む人工膜を用いる、トランスポーターの活性調節剤のスクリーニング法が提供される。さらに、そのようなスクリーニング法によって、アスパラギン酸代謝が関与する疾患の予防剤・治療剤の候補物質をスクリーニングする方法およびそのような候補物質もまた、提供される。 In accordance with the present invention, a transporter responsible for aspartate transport and the gene encoding it have been identified. According to the present invention, a screening method for a transporter activity modulator using an artificial membrane containing such a transporter is provided. Furthermore, such a screening method also provides a method for screening a candidate substance for a prophylactic / therapeutic agent for a disease involving aspartic acid metabolism and such a candidate substance.
Claims (12)
(a)人工膜であって、
配列番号1に記載の核酸配列を含む核酸の相補鎖と高度にストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸であって、アスパラギン酸輸送活性を有するポリペプチドをコードする核酸、
配列番号1に記載の核酸配列と少なくとも90%同一な配列を含む核酸であって、アスパラギン酸輸送活性を有するポリペプチドをコードする核酸、
配列番号2に記載されるアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードする核酸、および
配列番号2に記載されるアミノ酸配列において1または数個の変異、置換、挿入または欠失を含むアミノ酸配列を有し、かつアスパラギン酸輸送活性を有するポリペプチドをコードする核酸
からなる群から選択される、核酸によってコードされるポリペプチドを含む、人工膜を提供する工程;
(b)該人工膜に候補薬物を接触させる工程;
(c)該人工膜のアスパラギン酸輸送活性を測定する工程;および、
(d)工程(c)で測定されたアスパラギン酸輸送活性から、該候補薬物がアスパラギン酸輸送タンパク質の活性調節剤であるか否かを決定する工程;
を包含する、方法。 A screening method for an activity regulator of aspartate transport protein,
(A) an artificial membrane,
A nucleic acid that hybridizes under a highly stringent condition with a complementary strand of a nucleic acid comprising the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1, and that encodes a polypeptide having aspartic acid transport activity;
A nucleic acid comprising a sequence that is at least 90 % identical to the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and that encodes a polypeptide having aspartate transport activity;
A nucleic acid encoding a polypeptide having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, and an amino acid sequence comprising one or several mutations, substitutions, insertions or deletions in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, And providing an artificial membrane comprising a nucleic acid-encoded polypeptide selected from the group consisting of nucleic acids encoding polypeptides having aspartate transport activity;
(B) contacting the candidate drug with the artificial membrane;
(C) measuring the aspartic acid transport activity of the artificial membrane; and
(D) determining whether the candidate drug is an activity regulator of aspartate transport protein from the aspartate transport activity measured in step (c);
Including the method.
配列番号1に記載の核酸配列を含む核酸の相補鎖と高度にストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸であって、アスパラギン酸輸送活性を有するポリペプチドをコードする核酸;
配列番号1に記載の核酸配列と少なくとも90%同一な配列を含む核酸であって、アスパラギン酸輸送活性を有するポリペプチドをコードする核酸;
配列番号2に記載されるアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードする核酸;および
配列番号2に記載されるアミノ酸配列において1または数個の変異、置換、挿入または欠失を含むアミノ酸配列を有し、かつアスパラギン酸輸送活性を有するポリペプチドをコードする核酸、
からなる群から選択される、核酸によってコードされるポリペプチド、ならびに
b)脂質
を含む、アスパラギン酸輸送タンパク質の活性調節剤をスクリーニングするための、キット。 a) a polypeptide comprising:
A nucleic acid that hybridizes under a highly stringent condition with a complementary strand of a nucleic acid comprising the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and that encodes a polypeptide having aspartate transport activity;
A nucleic acid comprising a sequence that is at least 90 % identical to the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and that encodes a polypeptide having aspartate transport activity;
A nucleic acid encoding a polypeptide having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2; and an amino acid sequence comprising one or several mutations, substitutions, insertions or deletions in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, And a nucleic acid encoding a polypeptide having aspartate transport activity,
A kit for screening for an activity regulator of an aspartate transport protein comprising a polypeptide encoded by a nucleic acid selected from the group consisting of b) and a lipid.
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